Як вибрати між механічними та ультразвуковими датчиками швидкості та напрямку вітру?
У природному середовищі швидкість і напрям вітру є важливими метеорологічними факторами моніторингу навколишнього середовища. Вітер постійно впливає на наше життя. У сучасному суспільстві, з розвитком науки та техніки, датчики швидкості та напрямку вітру, які використовуються для моніторингу напрямку та величини вітру, стають все більш популярними. Його широко використовували в метеорології.
В даний час існує два типи обладнання, що використовується для моніторингу швидкості та напрямку вітру: один – датчик швидкості та напрямку вітру з механічною структурою, а інший – датчик швидкості та напрямку вітру, який використовує ультразвукове вимірювання; ці два датчики є двома звичайними пристроями в повсякденному житті. У чому схожість і відмінності між ними, чи є проблеми з точністю та як вибрати. Давайте послухаємо докладні пояснення редактора:
Перш за все, поговоримо про механічний датчик швидкості та напрямку вітру. Механічний датчик швидкості вітру та напрямку вітру не є одним цілим і поділяється на датчик швидкості вітру та датчик напрямку вітру:
датчик швидкості вітру
Датчик швидкості вітру з механічною структурою – це датчик, який може постійно вимірювати швидкість вітру та об’єм повітря (об’єм вітру=швидкість вітру × площа поперечного перерізу). Більш поширеним датчиком швидкості вітру є датчик швидкості вітру типу чашки. Кажуть, що цей датчик вперше винайшов Робінзон Крузо в Англії. Вимірювальна частина складається з трьох або чотирьох напівсферичних вітрових чаш. Вітровики встановлені на обертовому кронштейні вертикально до землі під рівними кутами в одному напрямку.
датчик напрямку вітру
Датчик напрямку вітру використовує обертання стрілки напрямку вітру, щоб виявити та визначити інформацію про зовнішній напрямок вітру, і передає її на коаксіальну кодову пластину, і в той же час виводить фізичний пристрій, що відповідає значенням, пов’язаним з напрямком вітру; його основний корпус має механічну структуру флюгера. Коли вітер дме у бік флюгера, Коли флюгер знаходиться на хвості, стрілка флюгера вказуватиме в напрямку вітру. Щоб підтримувати чутливість до напрямку, також використовуються різні внутрішні механізми для визначення напрямку датчика швидкості вітру.
Ультразвуковий датчик швидкості та напрямку вітру
Принцип роботи ультразвукових хвиль полягає у використанні методу ультразвукової різниці в часі для вимірювання швидкості та напрямку вітру. Тому що швидкість звуку, що поширюється в повітрі, буде накладатися на швидкість повітряного потоку в напрямку вітру. Якщо ультразвукова хвиля поширюється в тому ж напрямку, що й вітер, її швидкість збільшиться; навпаки, якщо ультразвукова хвиля поширюється в напрямку, протилежному вітру, її швидкість сповільниться. Тому за фіксованих умов виявлення швидкість ультразвукових хвиль, що поширюються в повітрі, може відповідати функції швидкості вітру. Точну швидкість і напрям вітру можна отримати за допомогою розрахунків. Оскільки звукові хвилі поширюються в повітрі, на їх швидкість сильно впливає температура; Датчик швидкості вітру визначає два протилежні напрямки на двох каналах, тому вплив температури на швидкість звукових хвиль незначний.
Підсумовуючи, оскільки датчик напрямку вітру та датчик швидкості вітру мають механічну конструкцію та мають обертові частини, мінімальна швидкість вітру є початковою умовою перед моніторингом. Якщо швидкість вітру нижча за початкове значення, пропелер або вітряна чаша не обертатимуться. Тому моніторинг неможливий. На противагу цьому є ультразвуковий датчик швидкості та напрямку вітру. Найбільшою особливістю цього пристрою є те, що він може працювати навіть при нульовій швидкості вітру, не запускаючи швидкість вітру. І на відміну від механічного датчика швидкості та напрямку вітру, для якого потрібні два пристрої, ультразвуковий датчик поєднує два. Два методи моніторингу об’єднані в один, виявляючи та виводячи одночасно.
Зі стрімким розвитком Інтернету речей зростає вимога до точності моніторингу метеорологічних елементів. Використання ультразвукових датчиків швидкості та напрямку вітру може добре подолати властиві недоліки механічних датчиків швидкості та напрямку вітру, тому вони можуть нормально працювати цілий день і протягом тривалого часу. Якщо вартість вдасться знизити в майбутньому, це буде потужна альтернатива механічним анемометрам.
