Ako si vybrať medzi mechanickými a ultrazvukovými snímačmi rýchlosti a smeru vetra?
V prírodnom prostredí sú rýchlosť a smer vetra dôležitými meteorologickými faktormi pri monitorovaní životného prostredia. Vietor neustále ovplyvňuje naše životy. V modernej spoločnosti, s pokrokom vedy a techniky, sú snímače rýchlosti a smeru vetra používané na sledovanie smeru a veľkosti vetra čoraz populárnejšie. Je široko používaný v meteorológii.
V súčasnosti sa na monitorovanie rýchlosti a smeru vetra používajú dva typy zariadení: jedným je snímač rýchlosti a smeru vetra s mechanickou štruktúrou a druhým je snímač rýchlosti a smeru vetra, ktorý využíva ultrazvukové meranie; tieto dva senzory sú dve bežné zariadenia v každodennom živote, aké sú podobnosti a rozdiely medzi nimi, či existujú problémy s presnosťou a ako si vybrať. Vypočujme si podrobné vysvetlenie redaktora:
V prvom rade si povieme niečo o mechanickom snímači rýchlosti a smeru vetra. Mechanický snímač rýchlosti a smeru vetra nie je celok a je rozdelený na snímač rýchlosti vetra a snímač smeru vetra:
snímač rýchlosti vetra
Snímač rýchlosti vetra s mechanickou štruktúrou je snímač, ktorý dokáže nepretržite merať rýchlosť vetra a objem vzduchu (objem vetra=rýchlosť vetra × plocha prierezu). Bežnejší snímač rýchlosti vetra je snímač rýchlosti vetra typu wind cup. Hovorí sa, že tento senzor prvýkrát vynašiel Robinson Crusoe v Anglicku. Meracia časť sa skladá z troch alebo štyroch polguľových veterných pohárov. Veterné misky sú inštalované na otočnej konzole kolmo k zemi v rovnakých uhloch v jednom smere.
snímač smeru vetra
Snímač smeru vetra využíva otáčanie šípky smeru vetra na detekciu a snímanie informácií o externom smere vetra a prenáša ich na koaxiálny kódový štítok a súčasne vydáva fyzické zariadenie zodpovedajúce hodnotám súvisiacim so smerom vetra; jeho hlavné telo má mechanickú štruktúru veternej lopatky. Keď vietor fúka smerom k veternej lopatke, Keď je veterná lopatka na chvoste, šípka veternej lopatky bude ukazovať v smere vetra. Aby sa zachovala citlivosť na smer, na identifikáciu smeru snímača rýchlosti vetra sa používajú aj rôzne vnútorné mechanizmy.
Ultrazvukový snímač rýchlosti a smeru vetra
Princíp fungovania ultrazvukových vĺn spočíva v použití metódy ultrazvukového časového rozdielu na meranie rýchlosti a smeru vetra. Pretože rýchlosť zvuku šíriaceho sa vzduchom sa bude prekrývať s rýchlosťou prúdenia vzduchu v smere vetra. Ak sa ultrazvuková vlna šíri rovnakým smerom ako vietor, jej rýchlosť sa zvýši; naopak, ak sa ultrazvuková vlna šíri v opačnom smere ako vietor, jej rýchlosť sa spomalí. Preto pri pevných podmienkach detekcie môže rýchlosť ultrazvukových vĺn šíriacich sa vo vzduchu zodpovedať funkcii rýchlosti vetra. Presnú rýchlosť a smer vetra je možné získať výpočtom. Keďže zvukové vlny sa šíria vzduchom, ich rýchlosť do značnej miery ovplyvňuje teplota; snímač rýchlosti vetra detekuje dva opačné smery na dvoch kanáloch, takže vplyv teploty na rýchlosť zvukových vĺn je zanedbateľný.
Aby sme to zhrnuli, keďže snímač smeru vetra a snímač rýchlosti vetra sú mechanicky navrhnuté a majú rotujúce časti, minimálna rýchlosť vetra je počiatočnou podmienkou pred monitorovaním. Ak je rýchlosť vetra nižšia ako počiatočná hodnota, vrtuľa alebo veterná miska sa nebudú otáčať. Monitorovanie preto nie je možné. Naproti tomu je tu ultrazvukový snímač rýchlosti a smeru vetra. Najväčšou vlastnosťou tohto zariadenia je, že dokáže pracovať aj pri nulovej rýchlosti vetra bez spustenia rýchlosti vetra. A na rozdiel od mechanického snímača rýchlosti a smeru vetra, ktorý vyžaduje dve zariadenia, ultrazvukový snímač kombinuje dve. Tieto dve metódy monitorovania sú integrované do jednej, pričom detekujú a vysielajú súčasne.
S rýchlym rozvojom internetu vecí sa zvyšuje požiadavka na presnosť sledovania meteorologických prvkov. Použitie ultrazvukových snímačov rýchlosti a smeru vetra môže dobre prekonať prirodzené nedostatky mechanických snímačov rýchlosti a smeru vetra, takže môžu normálne pracovať celý deň a dlhú dobu. Ak sa v budúcnosti podarí znížiť náklady, bude to výkonná alternatíva k mechanickým anemometrom.
