Abstrakt
En vindhastighetssensor, även känd som en vindmätare, är en del av ett instrument som används för att mäta vindens hastighet. Ordet "anemometer" kommer från det grekiska anemos, för vind. Vindmätare är en del av standardutrustningen i en väderobservationsstation och används för att ge information om hur snabbt vinden blåser på en viss plats.
Typer av vindhastighetssensorer tillgängliga
Det finns många olika typer av vindmätare, men de fungerar alla genom att mäta vindens kraft på ett rörligt föremål.
7 olika typer av vindmätare:
Cup anemometer: Detta är den vanligaste typen av vindhastighetssensorer. Den består av tre eller fyra koppar som är monterade på en vertikal axel. När vinden blåser roterar kopparna och rotationshastigheten är direkt proportionell mot vindhastigheten. Cup-anemometrar är pålitliga och används ofta för att mäta vindhastighet.
Propelleranemometer: I likhet med en koppanemometer har en propelleranemometer också tre eller fyra blad istället för koppar. Bladen roterar när det blåser, och rotationshastigheten används för att bestämma vindhastigheten. Propelleranemometrar används ofta i väderstationer och industriella applikationer.
Ultraljudsvindmätare: En ultraljudsvindmätare använder ultraljudsljudvågor för att mäta vindhastigheten. Den har vanligtvis flera par sändare och mottagare monterade på olika armar av ett sensorhuvud. Den tid det tar för ultraljudsvågorna att färdas mellan sändarna och mottagarna i olika riktningar används för att beräkna vindhastighet och vindriktning.
Hot Wire Anemometer: Hot Wire Anemometer använder en tunn tråd som värms upp av en elektrisk ström. Tråden utsätts för vinden, och vindens kylande effekt orsakar en förändring av trådens motstånd. Genom att mäta denna förändring kan vindhastigheten bestämmas. Varmtrådsmätare används ofta i forskning och industriella tillämpningar.
Sonic anemometer: Sonic anemometer är baserad på principen att mäta ljudets hastighet. De använder par av ultraljudsgivare för att avge och ta emot ljudpulser. Genom att mäta tiden det tar för ljudet att färdas mellan givarna i olika riktningar kan vindhastigheten bestämmas.
Pitotrör: Ett Pitotrör är en anordning som mäter skillnaden mellan vindens totala tryck och statiskt tryck. Genom att mäta denna skillnad kan det dynamiska trycket bestämmas, vilket är direkt relaterat till vindhastigheten. Pitotrör används ofta inom flyg- och rymdtillämpningar.
Fördelar och begränsningar med Cup Wind Speed Sensors
Eftersom cup vindhastighetssensor är den vanligaste typen för närvarande, tar vi den som ett exempel
Fördelar
Enkel design: Bägarens vindhastighetssensorer har en enkel design som består av tre eller flera bägare monterade på en horisontell axel. Denna enkelhet gör dem lätta att tillverka, installera och underhålla.
Noggrannhet: Cup-anemometrar är kända för sin relativt höga noggrannhet vid mätning av vindhastighet. De ger tillförlitliga och konsekventa avläsningar över ett brett spektrum av vindhastigheter.
Brett räckvidd: Cup-anemometrar kan effektivt mäta vindhastigheter från mycket låga till mycket höga hastigheter. De kan fånga både milda vindar och starka vindar, vilket gör dem lämpliga för olika applikationer.
Hållbarhet: Buggarna på koppanemometrar är vanligtvis gjorda av robusta material som metall eller plast, vilket gör dem hållbara och kan motstå hårda väderförhållanden.
Kostnad: Cup vindhastighetssensorer är generellt lågt prissatta.
Begränsningar
Koppvindmätare mäter i första hand vindhastighet men ger ingen information om vindriktning. De är inte utformade för att bestämma vindriktning, vilket kan vara en begränsning i vissa applikationer som kräver riktningsdata.
Vid extrema vindförhållanden kan koppanemometrar möta begränsningar. Vid mycket höga vindhastigheter kan centrifugalkraften på kopparna leda till felaktiga avläsningar eller potentiell skada på sensorn.
När man överväger användningen av koppvindhastighetssensorer är det viktigt att utvärdera dessa fördelar och begränsningar baserat på de specifika kraven och de miljöförhållanden som sensorn kommer att användas i.
Saker att tänka på innan du köper
Innan du köper vindmätare bör vi överväga flera faktorer.
Den viktigaste faktorn är det avsedda syftet med vindmätaren. Olika produkter har olika funktioner. Till exempel kan en ultraljudssensor för vindhastighet ha andra enheter installerade tillsammans.
Noggrannhetsklass är den näst viktigaste faktorn. Olika vindmätare är designade med olika noggrannhet, vilket också är relaterat till kostnaden. Anemometerns noggrannhet bör vara lämplig för det avsedda ändamålet.
En annan att tänka på är vindhastighetsområdet som vindmätaren kan mäta. Vindhastigheten kan fluktuera snabbt, så det är viktigt att ha en vindmätare som noggrant kan mäta dessa fluktuationer.
Vi tar också hänsyn till storleken och designen. Till exempel är en vingevindmätare enorm, en koppvindmätare är i allmänhet liten. Varmtrådsmätare är små men måste riktas direkt mot källan för att få exakta resultat.
Ansökningar
Vindmätare används i olika applikationer, inklusive väderstationer, flygplatser, konstruktion, flygande drakar, segling, gårdar. De används också ofta i forskningsstudier för att undersöka vindens inverkan på olika föremål och strukturer.
Vanliga frågor:
1. Hur får jag vindhastighetsrekordet på min bärbara dator trådlöst?
För att få vindhastighetsrekord trådlöst på din bärbara dator kan du använda trådlösa moduler tillsammans med en vindhastighetssensor för trådlös vindhastighetsövervakning. Sedan, även om du är hemma eller på kontoret, har du tillgång till realtidsdata som samlas in dygnet runt.
2. Var får jag tag i en WiFi vindhastighetssensor?
Inte alla typer av vindhastighetssensorer har WiFi-funktion. Däremot kan Macsensor tillhandahålla en Wifi-modul som kan användas med vår vindhastighetssensor för att realisera wifi-funktion.
3. När blir vindhastigheten farlig?
Vindhastigheten kan bli farlig beroende på olika faktorer, inklusive miljön och de aktiviteter som bedrivs. Här är uppskattning av vindhastigheter och dess potentiella faror:
- Lätt bris: Vindhastigheter upp till 7 mph (11 km/h) betraktas vanligtvis som en lätt bris och utgör ingen betydande fara.
- Måttlig bris: Vindhastigheter från 8 till 18 mph (13 till 29 km/h) kan få små trädgrenar att röra sig och svaja. Även om det vanligtvis inte är farligt, är det viktigt att vara försiktig i vissa situationer, till exempel när du kör lätta eller högprofilerade fordon.
- Frisk bris: Vindhastigheter mellan 19 och 24 mph (30 till 39 km/h) kan leda till att större grenar svajar och en ökning av svårigheten att använda paraplyer. Utomhusaktiviteter som att segla eller flyga drakar kan bli mer utmanande.
- Stark bris: Vindhastigheter från 40 till 50 km/h (25 till 31 mph) kan få hela träd att svaja och skapa svårigheter för fotgängare. Det är tillrådligt att vidta försiktighetsåtgärder, särskilt i kustområden där starka vindar kan bidra till grov sjö.
- Hög vind: Vindhastigheter från 32 till 38 mph (51 till 61 km/h) kan göra det utmanande att gå mot vinden, särskilt för mer sårbara individer. Utomhusaktiviteter bör bemötas med försiktighet och lätta föremål bör säkras för att förhindra att de blåser bort.
- Kulingstyrka: Vindhastigheter från 39 till 54 mph (63 till 87 km/h) kan orsaka strukturella skador på byggnader och kan rycka upp stora träd. Utomhusaktiviteter blir farliga och att köra högprofilerade fordon kan bli utmanande.
- Storm: Vindhastigheter mellan 89 och 117 km/h (55 och 73 mph) kan orsaka betydande skador på strukturer, träd och kraftledningar. Utomhusaktiviteter avråds starkt, och det är avgörande att hålla sig inomhus och följa säkerhetsinstruktionerna.
- Orkan: Vindhastigheter över 73 mph kan orsaka allvarliga och omfattande skador. Tak kan skalas av. Fönster trasiga. Träd rivna upp med rötterna. Husbilar och små husbilar välte. Rörliga bilar kan skjutas av vägbanan.