Ako merať rýchlosť a smer vetra
Sila vetra je sila vytvorená, keď vietor fúka na objekt, zatiaľ čo rýchlosť vetra sa vzťahuje na vzdialenosť prúdu vetra za jednotku času. Úroveň sily vetra a ničivá sila sú zvyčajne nepriamo úmerné rýchlosti vetra.
1. Prečo je meranie rýchlosti a smeru vetra také dôležité?
Smer a rýchlosť vetra sú dva kľúčové ukazovatele meteorologického výskumu. Ľudia venujú veľkú pozornosť rýchlosti a smeru vetra, pretože majú významný vplyv nielen na životy ľudí, ale aj na meteorologický výskum a iné činnosti. Pre hladký priebeh rôznych úloh by bolo výhodné vopred zmerať smer a rýchlosť vetra.\
Aké techniky sa používajú na meranie smeru a rýchlosti vetra?
Dá sa rozdeliť na tradičné meranie, mechanické meranie, ultrazvukové meranie a kalorimetrické meranie založené na rôznych konceptoch merania.
štandardné meranie
1. Na meranie smeru vetra použite veternú lopatku
Šípka smeru vetra páru veterných lopatiek ukazuje spôsob, akým vietor momentálne fúka. Prúd vzduchu vyvíja špecifický tlak na chvostovú časť lopatky vždy, keď sú lopatka a smer prúdu vzduchu v uhle. Jeho veľkosť je úmerná tomu, ako sa geometria lopatky premieta do roviny, ktorá je kolmá na smer prúdenia vzduchu. Hlava veternej oblasti lopatky je menšia ako jej chvost. Lopatka sa bude otáčať pozdĺž svojej vertikálnej osi v reakcii na tlak vetra, až kým nebude rovnobežná s prúdom vzduchu. Z polohy veternej lopatky vo vzťahu k pevnému hlavnému nosnému stožiaru je jednoduché určiť smer vetra.
2. Na meranie rýchlosti vetra použite anemometer.
Anemometer má obdĺžnikovú dosku tlaku vetra a vedľa dosky tlaku vetra je oblúkovitý rám s dlhými a krátkymi zubami. Sila vetra je reprezentovaná počtom dlhých a krátkych zubov zdvihnutých prítlačnou doskou vetra. Úroveň rýchlosti vetra sa zvyšuje so silou vetra.
mechanické meranie
Snímače smeru vetra typu šípky a snímače rýchlosti vetra s tromi šálkami sú najobľúbenejšie mechanické snímače rýchlosti a smeru vetra. Napríklad snímacia časť trojmiskového snímača rýchlosti vetra je tvorená tromi alebo štyrmi prázdnymi kužeľovými alebo pologuľovitými miskami. Držiak trojcípej hviezdy alebo držiak v tvare kríža musí byť pripevnený k vertikálnemu otočnému hriadeľu, konkávne strany prázdnych pohárov musia byť usporiadané v rovnakom smere a držiak krížového ramena musí byť pripevnený počas inštalácie. Použitie snímačov rýchlosti a smeru vetra môže ľuďom pomôcť efektívnejšie využívať veternú energiu, čo je výhodné pre rozvoj novej technológie výroby veternej energie.
Ultrazvuková metóda merania
Ultrazvukový snímač rýchlosti a smeru vetra funguje na základe merania rýchlosti a smeru vetra metódou ultrazvukového časového rozdielu. pretože rýchlosť vzduchu v smere vetra bude superponovaná s rýchlosťou zvuku vo vzduchu. Rýchlosť prístroja sa zvýši, keď sa ultrazvuková vlna pohybuje v rovnakom smere ako vietor, zatiaľ čo sa zníži, keď sa ultrazvuková vlna pohybuje v opačnom smere ako vietor. Výsledkom je, že výpočty môžu byť použité na určenie presnej rýchlosti a smeru vetra za rovnakých podmienok detekcie.
Kalorimetria
Anemometer je bežné zariadenie na určenie rýchlosti vetra pomocou kalorimetrického konceptu. Metódou merania je vloženie tenkého kovového drôtu do kvapaliny a jej zahrievanie elektrickým prúdom, kým jej teplota neprekročí teplotu kvapaliny. Termín "horúce drôty" sa preto používa na opis drôtených anemometrov. Časť tepla sa odoberá z drôtu a jeho teplota sa znižuje, keď tekutina prechádza drôtom vertikálne. Zariadenie, ktoré dokáže merať rýchlosť slabého vetra, je anemometer. Studený spoj termočlánku je vystavený prúdu plynu a pripevnený k medenému stĺpiku vyrobenému z fosforu. Teplota sklenenej banky sa zvýši vždy, keď cez vykurovací prstenec preteká prúd, pričom rýchlosť stúpania závisí od rýchlosti vetra. Keď je rýchlosť vetra nízka, stupeň stúpania je vysoký; inak je nárast minimálny. Termočlánok na merači zobrazuje vzostup. Skontrolujte korekčnú krivku pomocou meracieho prístroja, aby ste získali aktuálnu rýchlosť vetra.
