Absztrakt
A szélsebesség-érzékelő, más néven anemométer, egy olyan műszer része, amelyet a szél sebességének mérésére használnak. Az "anemométer" szó a görög anemos szóból származik, ami a szelet jelenti. A szélmérők az időjárás-megfigyelő állomások alapfelszereltségének részét képezik, és arra szolgálnak, hogy információt nyújtsanak arról, milyen gyorsan fúj a szél egy adott helyen.
Szélsebesség-érzékelők típusai állnak rendelkezésre
Számos különböző típusú szélmérő létezik, de mindegyik úgy működik, hogy megméri a szél erejét egy mozgó tárgyon.
7 különböző típusú szélmérő:
Cup Anemometer: Ez a szélsebesség-érzékelők leggyakoribb típusa. Három vagy négy csészéből áll, amelyek függőleges tengelyre vannak felszerelve. Ahogy fúj a szél, a csészék forognak, és a forgási sebesség egyenesen arányos a szél sebességével. A csésze szélmérők megbízhatóak és széles körben használatosak a szélsebesség mérésére.
Légcsavar szélmérő: A csésze szélmérőhöz hasonlóan a propeller szélmérőnek is három vagy négy lapátja van a csészék helyett. A lapátok forognak, amikor fúj a szél, és a forgási sebesség határozza meg a szél sebességét. A légcsavaros szélmérőket általában meteorológiai állomásokon és ipari alkalmazásokban használják.
Ultrahangos szélmérő: Az ultrahangos anemométer ultrahangos hanghullámokat használ a szélsebesség mérésére. Általában több pár adót és vevőt tartalmaz az érzékelőfej különböző karjaira szerelve. A szél sebességének és irányának kiszámításához az az idő, amely alatt az ultrahanghullámok az adók és a vevők között különböző irányokba haladnak.
Forró vezetékes szélmérő: A forró vezetékes szélmérők vékony vezetéket használnak, amelyet elektromos áram melegít. A vezeték ki van téve a szélnek, és a szél hűtő hatása változást okoz a huzal ellenállásában. Ennek a változásnak a mérésével meghatározható a szél sebessége. A forró vezetékes anemométereket általában kutatási és ipari alkalmazásokban használják.
Sonic Anemometer: A Sonic anemométerek a hangsebesség mérésének elvén alapulnak. Ultrahangos jelátalakító párokat használnak hangimpulzusok kibocsátására és fogadására. Megmérve azt az időt, ami alatt a hang a jelátalakítók között különböző irányban halad, meghatározható a szélsebesség.
Pitot-cső: A Pitot-cső egy olyan eszköz, amely a szél teljes nyomása és statikus nyomása közötti különbséget méri. Ennek a különbségnek a mérésével meghatározható a dinamikus nyomás, amely közvetlenül összefügg a szél sebességével. A Pitot csöveket általában repülési és űrhajózási alkalmazásokban használják.
A kupaszélsebesség-érzékelők előnyei és korlátai
Mivel jelenleg a csészeszélsebesség-érzékelő a legelterjedtebb típus, ezt vesszük példaként
Előnyök
Egyszerű kialakítás: A csésze szélsebesség-érzékelők egyszerű kialakításúak, három vagy több csészéből állnak, amelyek vízszintes tengelyre vannak felszerelve. Ez az egyszerűség megkönnyíti a gyártást, telepítést és karbantartást.
Pontosság: A csésze szélmérők viszonylag nagy pontosságukról ismertek a szélsebesség mérésében. Megbízható és konzisztens leolvasást biztosítanak a szélsebesség széles tartományában.
Széles tartomány: A csésze szélmérők hatékonyan mérik a szélsebességet a nagyon alacsonytól a nagyon nagy sebességig. Enyhe szellőt és erős szelet is elfognak, így különféle alkalmazásokhoz alkalmasak.
Tartósság: A csésze anemométerek csészéi általában erős anyagokból, például fémből vagy műanyagból készülnek, így tartósak és ellenállnak a zord időjárási viszonyoknak.
Költség: A csésze szélsebesség-érzékelők általában alacsony áron vannak.
Korlátozások
A csésze szélmérők elsősorban a szél sebességét mérik, de nem adnak információt a szél irányáról. Nem arra tervezték őket, hogy meghatározzák a szél irányát, ami korlátozást jelenthet bizonyos, irányadatokat igénylő alkalmazásokban.
Szélsőséges szélviszonyok között a csésze szélmérők korlátozásokkal szembesülhetnek. Nagyon nagy szélsebesség esetén a csészékre ható centrifugális erő pontatlan leolvasáshoz vagy az érzékelő károsodásához vezethet.
A csészeszélsebesség-érzékelők használatának mérlegelésekor fontos értékelni ezeket az előnyöket és korlátokat a speciális követelmények és a környezeti feltételek alapján, amelyek között az érzékelőt alkalmazni fogják.
Amit figyelembe kell venni vásárlás előtt
A szélmérő vásárlása előtt több tényezőt is figyelembe kell vennünk.
A legfontosabb tényező az anemométer tervezett célja. A különböző termékeknek más-más funkciójuk van. Például egy ultrahangos szélsebesség-érzékelő más eszközöket is tartalmazhat együtt.
A pontossági osztály a második legfontosabb tényező. A különböző szélmérők eltérő pontossággal készülnek, ami összefügg a költségekkel is. Az anemométer pontosságának meg kell felelnie a tervezett célnak.
Egy másik, amit figyelembe kell venni, az a szélsebesség-tartomány, amelyet a szélmérő képes mérni. A szél sebessége gyorsan ingadozhat, ezért fontos, hogy rendelkezzen szélmérővel, amely pontosan méri ezeket az ingadozásokat.
Figyelembe vesszük a méretet és a kialakítást is. Például a lapátos szélmérő hatalmas, a csésze szélmérő általában kicsi. A forró vezetékes szélmérők kicsik, de a pontos eredmények érdekében közvetlenül a forrásra kell mutatni.
Alkalmazások
A szélmérőket különféle alkalmazásokban használják, beleértve az időjárási állomásokat, repülőtereket, építkezéseket, sárkányrepülést, vitorlázást, farmokat. Gyakran használják kutatási tanulmányokban is a szél különböző tárgyakra és szerkezetekre gyakorolt hatásának vizsgálatára.
GYIK:
1. Hogyan szerezhetem meg vezeték nélkül a szélsebesség-rekordot a laptopomon?
A szélsebesség-rekordok vezeték nélküli eléréséhez laptopján vezeték nélküli modulokat alkalmazhat szélsebesség-érzékelővel együtt a vezeték nélküli szélsebesség-figyeléshez. Ha otthon vagy az irodában tartózkodik, a nap 24 órájában hozzáférhet a valós idejű adatokhoz.
2. Hol kapok WiFi szélsebesség-érzékelőt?
Nem minden típusú szélsebesség-érzékelő rendelkezik WiFi funkcióval. A Macsensor azonban biztosíthat egy Wifi modult, amely a szélsebesség-érzékelőnkkel együtt használható a wifi funkció megvalósításához.
3. Mikor válik veszélyessé a szél sebessége?
A szél sebessége különböző tényezőktől függően veszélyessé válhat, beleértve a környezetet és az elvégzett tevékenységeket. Íme a szélsebesség és a lehetséges veszélyek becslése:
- Enyhe szellő: A 11 km/h-ig terjedő szélsebességet általában enyhe szellőnek tekintik, és nem jelent jelentős veszélyt.
- Mérsékelt szellő: A 8–18 mérföld/óra (13–29 km/h) szél sebessége kis faágak mozgását és megingását okozhatja. Bár általában nem veszélyes, fontos, hogy bizonyos helyzetekben körültekintően legyünk, például könnyű vagy nagy horderejű járművek üzemeltetésekor.
- Friss szellő: A 30 és 39 km/h közötti szélsebesség nagyobb ágak lötyögéséhez és az esernyők használatának nehézségéhez vezethet. A szabadtéri tevékenységek, például a vitorlázás vagy a sárkányrepülés nagyobb kihívást jelenthetnek.
- Erős szellő: A 40 és 50 km/h közötti szélsebesség egész fák megingását okozhatja, és megnehezítheti a gyalogosokat. Javasoljuk, hogy tegyen óvintézkedéseket, különösen a part menti területeken, ahol az erős szellő hozzájárulhat a viharos tengervízhez.
- Erős szél: A 32 és 38 mph (51 és 61 km/h) közötti szélsebesség megnehezítheti a széllel szembeni gyaloglást, különösen a veszélyeztetettebb személyek számára. A szabadtéri tevékenységeket óvatosan kell megközelíteni, és a könnyű tárgyakat rögzíteni kell, hogy megakadályozzák azok elfújását.
- Gale Force: A 63 és 87 km/h közötti szélsebesség szerkezeti károsodást okozhat az épületekben, és kitépheti a nagy fákat. A szabadtéri tevékenységek veszélyessé válnak, és a magas színvonalú járművek vezetése kihívást jelenthet.
- Vihar: A 89 és 117 km/h közötti szélsebesség jelentős károkat okozhat építményekben, fákban és elektromos vezetékekben. A szabadtéri tevékenységeket erősen nem javasoljuk, és kulcsfontosságú, hogy bent maradjunk, és kövesse a biztonsági előírásokat.
- Hurrikán: A 73 mérföld/óra feletti szélsebesség súlyos és kiterjedt károkat okozhat. A tetőket le lehet hámozni. Az ablakok töröttek. A fák gyökerestül kitépve. Lakóautók és kis mobilházak felborultak. A mozgó autókat le lehet tolni az úttestről.