Hvernig á að mæla vindhraða og stefnu
Vindkraftur er krafturinn sem myndast þegar vindur blæs á hlut, en vindhraði vísar til vindstraumsfjarlægðar á tímaeiningu. Magn vindkrafts og eyðingarafls er venjulega í öfugri fylgni við vindhraða.
1. Hvers vegna er vindhraða- og stefnumæling svo mikilvæg?
Vindátt og vindhraði eru tvö mikilvæg veðurrannsóknarmerki. Menn leggja mikla áherslu á vindhraða og vindátt þar sem þeir hafa ekki aðeins veruleg áhrif á líf fólks heldur einnig á veðurrannsóknir og annað. Til að framganga ýmissa verkefna hnökralaust væri gott að mæla vindstefnu og vindhraða fyrirfram.\
Hvaða aðferðir eru notaðar til að mæla vindstefnu og vindhraða?
Það er hægt að skipta í hefðbundna mælingu, vélrænni mælingu, úthljóðsmælingu og hitaeiningamælingu sem byggir á ýmsum mælihugtökum.
staðlaða mælingu
1. Til að mæla vindátt, notaðu vindblásara
Vindáttarörin á vindflökuparinu sýnir hvernig vindurinn blæs um þessar mundir. Loftflæðið setur ákveðinn þrýsting á hala spíralsins þegar spíralinn og stefna loftflæðisins eru í horn. Stærð hans er í réttu hlutfalli við það hvernig sveiflarúmfræði er varpað á planið sem er hornrétt á loftflæðisstefnuna. Höfuð vindsvæðis vængsins er minni en halinn hans. Vinkillinn mun snúast eftir lóðréttum ás sínum til að bregðast við vindþrýstingi þar til hann er samsíða loftstreyminu. Út frá staðsetningu vindsveifla í tengslum við fasta aðalburðarmasturinn er einfalt að ákvarða vindáttina.
2. Til að mæla vindhraða, notaðu vindmæla.
Vindmælirinn er með ferhyrndri vindþrýstiplötu og við hlið vindþrýstiplötunnar er bogalaga grind með löngum og stuttum tönnum. Vindkrafturinn er táknaður með fjölda langra og stuttra tanna sem vindþrýstingsplatan lyftir upp. Vindhraði eykst með vindstyrk.
vélrænni mælingu
Vindáttarskynjarar af örvagerð og þriggja bolla vindhraðaskynjarar eru vinsælustu vélrænu vindhraða- og stefnuskynjararnir. Til dæmis er skynjunarhluti þriggja bolla vindhraðaskynjarans gerður úr þremur eða fjórum tómum keilulaga eða hálfkúlulaga bollum. Þriggjaodda stjörnufestingin eða krosslaga festingin verður að vera fest við lóðrétt snúningsskaft, íhvolfur hliðar tómu bollanna verða að vera í sömu átt og þverarmsfestingin verður að vera fest við uppsetningu. Notkun vindhraða- og stefnuskynjara getur hjálpað fólki að nota vindorku á skilvirkari hátt, sem er hagkvæmt fyrir framþróun nýrrar vindorkuframleiðslutækni.
Ultrasonic mælingaraðferð
Úthljóðsvindhraða- og stefnuskynjarinn starfar á grundvelli mælinga á vindhraða og stefnu með því að nota ultrasonic tímamismunaaðferðina. vegna þess að lofthraði í vindátt verður ofan á hljóðhraða í loftinu. Hraði græjunnar mun hækka þegar úthljóðsbylgjan hreyfist í sömu átt og vindurinn, en hann mun minnka þegar úthljóðsbylgjan hreyfist í gagnstæða átt frá vindinum. Fyrir vikið er hægt að nota útreikninga til að ákvarða nákvæman vindhraða og vindstefnu við sömu greiningarskilyrði.
Kalorimetri
Vindmælirinn er algengt tæki til að ákvarða vindhraða með því að nota hitaeiningahugtakið. Mæliaðferð þess er að stinga þunnum málmvír í vökvann og hita hann með rafstraumi þar til hitastig hans fer yfir hitastig vökvans. Hugtakið „heitir vírar“ er notað til að lýsa víravindmælum vegna þessa. Hluti af hitanum er fjarlægður úr vírnum og hitastig hans lækkar þegar vökvinn fer lóðrétt í gegnum vírinn. Tæki sem getur mælt hægan vindhraða er vindmælir. Kaldamót hitaeiningarinnar verður fyrir gasflæðinu og fest við koparstaf úr fosfór. Hitastig glerperunnar mun hækka í hvert sinn sem straumur rennur í gegnum hitunarhringinn og hækkunarhraði fer eftir vindhraða. Þegar vindhraði er lítill er hækkunin mikil; annars er hækkunin í lágmarki. Hitaeining á mælinum sýnir hækkunina. Athugaðu leiðréttingarferilinn með því að nota mælinn til að fá núverandi vindhraða.
