Няколко метода за измерване на скоростта и посоката на вятъра
Скоростта на вятъра се отнася до разстоянието, което вятърът изминава за единица време; силата на вятъра се отнася до силата на вятъра, когато духа върху обекта. Няма степени за скорост на вятъра, но има степени за вятърна мощност, а скоростта на вятъра е в основата на разделянето на степени на вятърна мощност. Най-общо казано, колкото по-голяма е скоростта на вятъра и колкото по-високо е нивото на вятъра, толкова по-голяма е разрушителната сила на вятъра.
1. Защо трябва да наблегнем на измерването на скоростта и силата на вятъра?
Силата на вятъра и скоростта на вятъра са важни показатели в метеорологичните изследвания и те също са ключовите елементи, на които хората обръщат внимание. То не само оказва голямо влияние върху ежедневните дейности на хората, но също така има голямо значение за метеорологичните изследвания, навигацията и друга работа, така че измерването на скоростта и посоката на вятъра предварително е благоприятно за гладкото развитие на различни дейности.
2. Какви са методите за измерване на скоростта и посоката на вятъра?
Според принципа на измерване ще въведем следните видове методи: традиционно измерване, механичен метод, ултразвуков метод и калориметричен метод.
традиционно измерване
1. Измерване на посоката на вятъра: използвайте ветропоказател
Посоката на стрелката за посока на вятъра върху ветропоказателя показва в коя посока духа вятърът в този момент. Когато има определен ъгъл между ветропоказателя и посоката на въздушния поток, въздушният поток ще генерира натиск върху опашката на ветропоказателя. Размерът му е пропорционален на проекцията на геометричната форма на перката върху вертикалната равнина на посоката на въздушния поток. Главата на ветропоказателя има малка наветрена зона, а опашното крило има голяма наветрена зона. Налягането на вятъра, генерирано от тази разлика в налягането, кара перката да се върти около вертикалната ос, докато перката влезе в контакт с въздушния поток. паралелен. Посоката на вятъра може лесно да се наблюдава от относителната позиция между ветропоказателя и фиксирания основен стълб, показващ азимут.
2. Измерване на скоростта на вятъра: използвайте анемометър
На детектора за вятър има правоъгълна плоча за притискане на вятъра и рамка с форма на дъга е монтирана до плочата за притискане на вятъра, а на рамката има дълги и къси зъби. Броят на дългите и късите зъби, повдигнати от плочата за притискане на вятъра, показва големината на силата на вятъра и колкото по-голяма е силата на вятъра, толкова по-високо е нивото на скоростта на вятъра.
механично измерване на вятъра
Механично измерване на вятъра, като измерване на вятъра с ветромер, изглежда като механичен часовник и обикновено се използва за измерване на вятъра в шахти. Необходимо е първо да изчислите скоростта на вятъра, след това да използвате ветромера и хронометъра, за да нулирате стрелката на ветромера и хронометъра на нула, след което да накарате уреда да бъде обърнат към потока на вятъра и да бъде перпендикулярен на посоката на вятъра поток. След като ветрометърът не работи за 30 секунди, включете превключвателя на ветромера и хронометъра едновременно, за да започнете измерването. Трябва да се отбележи, че измерването на вятъра в една и съща секция не трябва да бъде по-малко от 3 пъти и измерването на вятъра трябва да протича гладко по време на процеса на измерване на вятъра. Например, сензорът за скорост и посока на вятъра използва типичен механичен метод за измерване на вятъра, който прави по-добро използване на вятърната енергия и подпомага разработването на нова технология за генериране на вятърна енергия.
Ултразвукова скоростометрия
Принципът на работа на ултразвуковото измерване на вятъра е да се използва методът на ултразвуковата разлика във времето, за да се реализира измерването на скоростта и посоката на вятъра. Поради скоростта на разпространение на звука във въздуха, той ще се наслагва със скоростта на въздушния поток в посоката на вятъра. Ако ултразвуковата вълна се движи в същата посока като вятъра, нейната скорост ще се увеличи; обратното, ако ултразвуковата вълна се движи в посока, обратна на вятъра, нейната скорост ще се забави. Следователно, при фиксирани условия на откриване, скоростта на ултразвуковите вълни, разпространяващи се във въздуха, може да съответства на функцията за скорост на вятъра. Точна скорост и посока на вятъра могат да бъдат получени чрез изчисление.
метод за измерване на калориметричен принцип
Типичен пример за използване на калориметричния принцип за измерване на скоростта на вятъра е анемометърът. Основният му принцип е да поставите тънка метална жица в течността и да я нагреете чрез електрически ток, за да направите температурата й по-висока от температурата на течността. Следователно скоростта на вятъра на жицата се нарича "гореща линия". Когато течността тече през жицата във вертикална посока, тя ще отнеме част от топлината на жицата и ще намали температурата на жицата. Според теорията на топлообмена с принудителна конвекция има връзка между топлината Q, загубена от горещата линия, и скоростта v на флуида. Анемометърът е инструмент, способен да измерва ниски скорости на вятъра. Състои се от две части: сонда с гореща топка и измервателен уред. Сондата има стъклена колба с намотка от нихромова тел и две термодвойки, навити вътре в колбата. Студеният възел на термодвойката е прикрепен към фосфорно-бронзов стълб, изложен директно на въздушния поток. Когато известно количество ток преминава през нагревателния пръстен, температурата на стъклената колба се повишава. Степента на увеличение е свързана със скоростта на вятъра и степента на увеличение е голяма, когато скоростта на вятъра е малка; в противен случай степента на увеличение е малка. Големината на покачването се показва на измервателния уред с помощта на термодвойка. Според показанията на електромера проверете кривата на калибриране, за да разберете скоростта на вятъра по това време.
