Kako izbrati med mehanskimi in ultrazvočnimi senzorji hitrosti in smeri vetra?
V naravnem okolju sta hitrost in smer vetra pomembna meteorološka dejavnika pri spremljanju okolja. Veter ves čas vpliva na naša življenja. V sodobni družbi z napredkom znanosti in tehnologije postajajo vedno bolj priljubljeni senzorji za hitrost in smer vetra, ki se uporabljajo za spremljanje smeri in velikosti vetra. Široko se uporablja v meteorologiji.
Trenutno obstajata dve vrsti opreme, ki se uporabljata za spremljanje hitrosti in smeri vetra: ena je senzor hitrosti in smeri vetra z mehansko strukturo, druga pa je senzor hitrosti in smeri vetra, ki uporablja ultrazvočne meritve; ta dva senzorja sta dve običajni napravi v vsakdanjem življenju, kakšne so podobnosti in razlike med obema, ali obstajajo težave z natančnostjo in kako izbrati. Prisluhnimo uredniku, ki podrobno razlaga:
Najprej se pogovorimo o mehanskem senzorju hitrosti in smeri vetra. Mehanski senzor hitrosti vetra in smeri vetra ni celota in je razdeljen na senzor hitrosti vetra in senzor smeri vetra:
senzor hitrosti vetra
Senzor hitrosti vetra z mehansko strukturo je senzor, ki lahko neprekinjeno meri hitrost vetra in količino zraka (volumen vetra=hitrost vetra × površina prečnega prereza). Pogostejši senzor hitrosti vetra je senzor hitrosti vetra tipa vetrne skodelice. Pravijo, da je ta senzor prvi izumil Robinson Crusoe v Angliji. Merilni del je sestavljen iz treh ali štirih polkroglastih vetrnic. Vetrnice so nameščene na vrtljivem nosilcu navpično na tla pod enakimi koti v eno smer.
senzor smeri vetra
Senzor smeri vetra uporablja vrtenje puščice smeri vetra za zaznavanje in zaznavanje zunanjih informacij o smeri vetra ter jih prenaša na koaksialno kodno ploščo in hkrati oddaja fizično napravo, ki ustreza vrednostim, povezanim s smerjo vetra; njegovo glavno telo ima mehansko strukturo vetrovnice. Ko veter piha proti vetrovnici, ko je vetrovnica na repu, bo puščica vetrovnice kazala v smeri vetra. Da bi ohranili občutljivost na smer, se uporabljajo tudi različni notranji mehanizmi za prepoznavanje smeri senzorja hitrosti vetra.
Ultrazvočni senzor hitrosti in smeri vetra
Načelo delovanja ultrazvočnih valov je uporaba metode ultrazvočne časovne razlike za merjenje hitrosti in smeri vetra. Ker se hitrost zvoka, ki se širi v zraku, prekriva s hitrostjo zračnega toka v smeri vetra. Če se ultrazvočni val širi v isto smer kot veter, se bo njegova hitrost povečala; nasprotno, če se ultrazvočni val širi v nasprotni smeri od vetra, se bo njegova hitrost upočasnila. Zato lahko pri fiksnih pogojih zaznavanja hitrost ultrazvočnih valov, ki se širijo v zraku, ustreza funkciji hitrosti vetra. Natančno hitrost in smer vetra lahko dobite z izračunom. Ker se zvočni valovi širijo v zraku, na njihovo hitrost močno vpliva temperatura; senzor hitrosti vetra zaznava dve nasprotni smeri na dveh kanalih, zato je vpliv temperature na hitrost zvočnega valovanja zanemarljiv.
Če povzamemo, ker sta senzor smeri vetra in senzor hitrosti vetra mehansko zasnovana in imata vrtljive dele, je najmanjša hitrost vetra začetni pogoj pred spremljanjem. Če je hitrost vetra nižja od začetne vrednosti, se propeler ali vetrna posoda ne bo vrtela. Zato spremljanje ni mogoče. V nasprotju s tem je ultrazvočni senzor hitrosti in smeri vetra. Največja lastnost te naprave je, da lahko deluje tudi pri ničelni hitrosti vetra, ne da bi sprožila hitrost vetra. In za razliko od mehanskega senzorja hitrosti in smeri vetra, ki zahteva dve napravi, ultrazvočni senzor združuje dve. Obe metodi spremljanja sta integrirani v eno, zaznavanje in oddajanje hkrati.
S hitrim razvojem interneta stvari se povečujejo zahteve po natančnosti spremljanja meteoroloških elementov. Uporaba ultrazvočnih senzorjev hitrosti in smeri vetra lahko dobro premaga inherentne pomanjkljivosti mehanskih senzorjev hitrosti in smeri vetra, tako da lahko normalno delujejo ves dan in dolgo časa. Če bo mogoče stroške v prihodnosti znižati, bo to močna alternativa mehanskim anemometrom.
