Kako izmeriti hitrost in smer vetra
Sila vetra je sila, ki nastane, ko veter piha na predmet, medtem ko se hitrost vetra nanaša na razdaljo toka vetra na časovno enoto. Stopnja sile vetra in uničevalna moč sta običajno v obratni korelaciji s hitrostjo vetra.
1. Zakaj je merjenje hitrosti in smeri vetra tako pomembno?
Smer in hitrost vetra sta ključna označevalca meteoroloških raziskav. Ljudje posvečamo veliko pozornosti hitrosti in smeri vetra, saj nimata pomembnega vpliva le na življenje ljudi, temveč tudi na meteorološke raziskave in druga prizadevanja. Za nemoten potek različnih nalog bi bilo koristno predhodno izmeriti smer in hitrost vetra.\
Katere tehnike se uporabljajo za merjenje smeri in hitrosti vetra?
Na podlagi različnih merilnih konceptov ga lahko ločimo na tradicionalne meritve, mehanske meritve, ultrazvočne meritve in kalorimetrične meritve.
standardna meritev
1. Za merjenje smeri vetra uporabite vetrovnico
Puščica smeri vetra para vetrovnic kaže, kako veter trenutno piha. Zračni tok ustvarja določen pritisk na rep lopatice, kadar sta lopatica in smer zračnega toka pod kotom. Njegova velikost je sorazmerna s tem, kako je geometrija lopatice projicirana na ravnino, ki je pravokotna na smer zračnega toka. Glava vetrnega območja lopatice je manjša od repa. Lopatica se bo vrtela vzdolž svoje navpične osi kot odziv na pritisk vetra, dokler ni vzporedna s tokom zraka. Iz položaja vetrovnice glede na fiksni glavni nosilni drog je enostavno določiti smer vetra.
2. Za merjenje hitrosti vetra uporabite anemometer.
Anemometer ima pravokotno vetrno tlačno ploščo, poleg vetrne tlačne plošče pa je lokasto ogrodje z dolgimi in kratkimi zobmi. Sila vetra je predstavljena s številom dolgih in kratkih zob, ki jih dvigne tlačna plošča vetra. Raven hitrosti vetra narašča z močjo vetra.
mehansko merjenje
Puščični senzorji smeri vetra in senzorji hitrosti vetra s tremi skodelicami so najbolj priljubljeni mehanski senzorji hitrosti in smeri vetra. Na primer, zaznavni del senzorja hitrosti vetra s tremi skodelicami je sestavljen iz treh ali štirih praznih stožčastih ali polkroglih skodelic. Nosilec s trikrako zvezdo ali nosilec v obliki križa mora biti pritrjen na navpično vrtljivo gred, konkavne stranice praznih skodelic morajo biti razporejene v isti smeri, nosilec s prečnim krakom pa mora biti pritrjen med montažo. Uporaba senzorjev za hitrost in smer vetra lahko ljudem pomaga učinkoviteje uporabljati vetrno energijo, kar je koristno za napredek nove tehnologije za proizvodnjo vetrne energije.
Ultrazvočna merilna metoda
Ultrazvočni senzor hitrosti in smeri vetra deluje na podlagi merjenja hitrosti in smeri vetra z uporabo metode ultrazvočne časovne razlike. ker bo hitrost zraka v smeri vetra prekrita s hitrostjo zvoka v zraku. Hitrost pripomočka se bo povečala, ko se ultrazvočni val premika v isto smer kot veter, medtem ko se bo zmanjšala, ko se ultrazvočni val premika v nasprotni smeri od vetra. Posledično je mogoče uporabiti izračune za določitev natančne hitrosti in smeri vetra pod enakimi pogoji zaznavanja.
Kalorimetrija
Anemometer je običajna naprava za določanje hitrosti vetra z uporabo kalorimetričnega koncepta. Njegova merilna metoda je vstavljanje tanke kovinske žice v tekočino in segrevanje z električnim tokom, dokler njena temperatura ne preseže temperature tekočine. Zaradi tega se za opis žičnih anemometrov uporablja izraz "vroče žice". Del toplote se odvzame žici in njena temperatura se zniža, ko tekočina prehaja skozi žico navpično. Naprava, ki lahko meri hitrost lahkega vetra, je anemometer. Hladni spoj termočlena je izpostavljen toku plina in pritrjen na bakreno stebričko iz fosforja. Temperatura steklene balone se dvigne vsakič, ko skozi grelni obroč teče tok, stopnja naraščanja pa je odvisna od hitrosti vetra. Ko je hitrost vetra nizka, je stopnja dviga visoka; drugače je povečanje minimalno. Termočlen na merilniku prikazuje porast. Preverite korekcijsko krivuljo z odčitkom števca, da dobite trenutno hitrost vetra.
