Hvað er piezoelectric skynjari? Hvað er vindhraðaskynjari fyrir vindbikar?
1. Kynning á skynjurum
Skynjari (enska nafn: transducer/sensor) er skynjari sem getur skynjað mældar upplýsingar og umbreytt skynjuðum upplýsingum í rafmerki eða önnur nauðsynleg form upplýsingaúttaks samkvæmt ákveðnum reglum til að uppfylla kröfur um upplýsingaflutning, vinnslu, geymslu. , sýna, taka upp og stjórna. Vegna margra tegunda skynjara, í þessari grein, kynnir ritstjórinn aðeins piezoelectric skynjarann og vindhraðaskynjarann.
2. Piezoelectric skynjari
Fyrst af öllu skulum við kíkja á viðeigandi þekkingu á piezoelectric skynjara. Þrýstiskynjarar eru algengustu skynjararnir í iðnaði og þrýstiskynjararnir sem við notum venjulega eru aðallega framleiddir með piezoelectric áhrifum. Slíkir skynjarar eru einnig kallaðir piezoelectric skynjarar.
Stöðug efnin sem aðallega eru notuð í piezoelectric skynjara eru kvars, kalíumnatríumtartrat og ammóníum tvívetnisfosfat. Meðal þeirra er kvars (kísildíoxíð) náttúrulegur kristal og piezoelectric áhrifin finnast í þessum kristal. Innan ákveðins hitastigssviðs er piezoelectric eignin alltaf til, en þegar hitastigið fer yfir þetta svið hverfur piezoelectric eignin alveg (þessi hái hiti er svokallaður "Curie punktur"). Þar sem rafsviðið breytist örlítið með breytingu á streitu (þ.e. piezoelectric stuðullinn er tiltölulega lágur), er kvars smám saman skipt út fyrir aðra piezoelectric kristalla. Kalíumnatríumtartrat hefur mikla næmni fyrir rafstuðul og rafstuðull, en það er aðeins hægt að nota í umhverfi með tiltölulega lágt stofuhita og rakastig. Ammóníum tvívetnisfosfat er gervi kristal, sem þolir háan hita og tiltölulega mikinn raka, svo það hefur verið mikið notað.
3. Wind cup vindhraðaskynjari
Eftir að hafa skilið viðeigandi þekkingu á piezoelectric skynjara, skulum við kíkja á eitthvað innihald vindbikars sérsniðna skynjarans.
Vindhraðaskynjari vindhraða er mjög algengur vindhraðaskynjari, sem var fyrst fundið upp af Robinson í Englandi. Í Kína hefur vindhraðaskynjarinn verið mikið notaður. Skynhluti vindhraðaskynjara vindbikarsins samanstendur af þremur eða fjórum keilulaga eða hálfkúlulaga tómum bollum. Hola bollaskelin er fest á þríbenddu stjörnulaga svigunum í 120 gráður eða á krosslaga svigunum í 90 gráðu við hvert annað. Íhvolfur yfirborð bollanna er raðað í eina átt og allur þverarmur ramminn er festur á lóðréttan snúningsás.
Þegar vindur blæs frá vinstri er vindbikarinn 1 samsíða vindáttinni og kraftur þrýstings vindsins á vindbikarinn 1 í þá átt sem er mest hornrétt á ás vindbikarsins er um það bil núll. Vindbikar 2 og 3 skerast vindstefnu í 60 gráðu horni. Fyrir vindbikar 2 snýr íhvolfur yfirborð hans að vindinum og ber mesta vindþrýstinginn; vindbikar 3 er með kúpt yfirborð sem snýr að vindinum og vindurinn í kringum hann gerir vindþrýstinginn minni en vindbikar 2. Vegna þrýstingsmunsins á milli vindbikars 2 og vindbikars 3 í átt hornrétt á ás vindbikar, vindbikarinn byrjar að snúast réttsælis.
Eftir að vindbikarinn byrjar að snúast, vegna þess að bollinn 2 snýst eftir vindáttinni, minnkar vindþrýstingurinn tiltölulega, en bollinn 3 snýst á móti vindinum á sama hraða, vindþrýstingurinn eykst tiltölulega og vindþrýstingsmunurinn heldur áfram að lækka. Eftir nokkurn tíma (stöðugur vindhraði), þegar hlutþrýstingsmunurinn sem verkar á vindbikarana þrjá er núll, munu vindbollarnir snúast á jöfnum hraða. Þannig er hægt að ákvarða vindhraða í samræmi við hraða vindbikarsins (snúningur á sekúndu).
Þegar vindbikarinn snýst knýr hann koaxial fjöltanna skurðarskífuna eða segulstöngina til að snúast og fær púlsmerki í réttu hlutfalli við hraða vindbikarsins í gegnum hringrásina. Púlsmerkið er talið af teljaranum og hægt er að fá raunverulegt vindhraðagildi eftir umbreytingu. Sem stendur notar nýja snúningsvindmælirinn þrjá bolla og árangur keilulaga bikarsins er betri en hálfkúlulaga. Þegar vindhraðinn eykst getur snúningurinn aukið hraðann fljótt til að passa við loftflæðishraðann. Þegar vindhraðinn minnkar, vegna tregðuáhrifa, mun vindhraðinn ekki lækka strax. Snúningsvindmælar gefa venjulega til kynna of mikinn vindhraða í hviðum og hafa of stór áhrif (framleiðir um það bil 10 prósent meðalskekkju).
