Hoe windsnelheid en -richting te meten
Windkracht is de kracht die wordt geproduceerd wanneer de wind op een object waait, terwijl windsnelheid verwijst naar de windstroomafstand per tijdseenheid. Het niveau van windkracht en destructieve kracht zijn typisch omgekeerd gecorreleerd met windsnelheid.
1. Waarom is het meten van windsnelheid en -richting zo belangrijk?
Windrichting en -snelheid zijn twee cruciale markers voor meteorologisch onderzoek. Mensen besteden veel aandacht aan windsnelheid en -richting, omdat deze niet alleen een grote invloed hebben op het leven van mensen, maar ook op meteorologisch onderzoek en andere inspanningen. Voor een soepel verloop van verschillende taken is het handig om vooraf de windrichting en -snelheid te meten.\
Welke technieken worden gebruikt om de windrichting en -snelheid te meten?
Het kan worden gescheiden in traditionele meting, mechanische meting, ultrasone meting en calorimetrische meting op basis van verschillende meetconcepten.
standaard meting
1. Gebruik een windvaan om de windrichting te meten
De windrichtingspijl van het windvaanpaar geeft aan hoe de wind momenteel waait. De luchtstroom oefent een bepaalde hoeveelheid druk uit op de staart van de schoep wanneer de schoep en de richting van de luchtstroom onder een hoek staan. De grootte is evenredig met hoe de schoepengeometrie wordt geprojecteerd op het vlak dat loodrecht staat op de richting van de luchtstroom. De kop van het bovenwindse gebied van de schoep is kleiner dan de staart. De schoep zal langs zijn verticale as draaien als reactie op de winddruk totdat hij evenwijdig is aan de luchtstroom. Vanuit de stand van de windvaan ten opzichte van de vaste hoofddraagmast is eenvoudig de windrichting te bepalen.
2. Gebruik een anemometer om de windsnelheid te meten.
De anemometer heeft een rechthoekige winddrukplaat en naast de winddrukplaat zit een boogvormig frame met lange en korte tanden. De windkracht wordt weergegeven door het aantal lange en korte tanden die door de winddrukplaat omhoog komen. Het niveau van de windsnelheid neemt toe met de windkracht.
mechanische meting
Windrichtingssensoren van het pijltype en windsnelheidssensoren met drie kopjes zijn de meest populaire mechanische windsnelheids- en richtingssensoren. Het detectiegedeelte van de windsnelheidssensor met drie kopjes bestaat bijvoorbeeld uit drie of vier lege conische of halfbolvormige kopjes. De driepuntige sterbeugel of de kruisvormige beugel moet op een verticale roterende as worden bevestigd, de concave zijden van de lege cups moeten in dezelfde richting worden geplaatst en de dwarsarmbeugel moet tijdens de installatie worden bevestigd. Het gebruik van windsnelheid- en -richtingssensoren kan mensen helpen om windenergie effectiever te gebruiken, wat gunstig is voor de vooruitgang van nieuwe technologie voor het produceren van windenergie.
Ultrasone meetmethode
De ultrasone windsnelheid- en -richtingssensor werkt op basis van het meten van windsnelheid en -richting met behulp van de ultrasone tijdsverschilmethode. omdat de luchtsnelheid in de richting van de wind wordt gesuperponeerd op de geluidssnelheid in de lucht. De snelheid van de gadget zal toenemen wanneer de ultrasone golf in dezelfde richting als de wind beweegt, terwijl deze zal afnemen wanneer de ultrasone golf in de tegenovergestelde richting van de wind beweegt. Hierdoor kunnen berekeningen worden gebruikt om de exacte windsnelheid en windrichting te bepalen onder identieke detectiecondities.
Calorimetrie
De anemometer is een algemeen apparaat voor het bepalen van de windsnelheid met behulp van het calorimetrische concept. De meetmethode is het inbrengen van een dunne metalen draad in de vloeistof en deze verwarmen met een elektrische stroom totdat de temperatuur hoger is dan die van de vloeistof. Hierdoor wordt de term "hete draden" gebruikt om draadanemometers te beschrijven. Een deel van de warmte wordt van de draad verwijderd en de temperatuur wordt verlaagd wanneer de vloeistof verticaal door de draad gaat. Een apparaat dat lichte windsnelheden kan meten, is een anemometer. De koude las van het thermokoppel wordt blootgesteld aan de gasstroom en bevestigd aan een koperen paal van fosfor. De temperatuur van de glazen bol zal stijgen wanneer er een stroom door de verwarmingsring vloeit, en de snelheid van de stijging is afhankelijk van de windsnelheid. Als de windsnelheid laag is, is de stijgingsgraad hoog; anders is de toename minimaal. Een thermokoppel op de meter geeft de stijging weer. Controleer de correctiecurve met behulp van de meterstand om de huidige windsnelheid te krijgen.
