Verschillende methoden voor het meten van windsnelheid en -richting
Windsnelheid verwijst naar de afstand die de wind in tijdseenheid aflegt; windkracht verwijst naar de kracht van de wind wanneer deze op het object waait. Er zijn geen cijfers voor windsnelheid, maar er zijn cijfers voor windenergie, en windsnelheid is de basis voor de verdeling van windkrachtcijfers. Over het algemeen geldt: hoe groter de windsnelheid en hoe hoger het windniveau, hoe groter de vernietigende kracht van de wind.
1. Waarom zouden we de nadruk moeten leggen op het meten van windsnelheid en windkracht?
Windkracht en windsnelheid zijn belangrijke indexen in meteorologisch onderzoek, en het zijn ook de belangrijkste elementen waar mensen op letten. Het heeft niet alleen een grote impact op de dagelijkse activiteiten van mensen, maar is ook van groot belang voor meteorologisch onderzoek, navigatie en ander werk, dus het vooraf meten van de windsnelheid en -richting is bevorderlijk voor een soepele ontwikkeling van verschillende activiteiten.
2. Wat zijn de methoden om windsnelheid en windrichting te meten?
Volgens het meetprincipe introduceren we de volgende soorten methoden: traditionele meting, mechanische methode, ultrasone methode en calorimetrische methode.
traditionele meting
1. Windrichting meten: gebruik windvaan
De richting van de windrichtingpijl op de windvaan geeft aan uit welke richting de wind op dat moment waait. Wanneer er een bepaalde hoek is tussen de windvaan en de richting van de luchtstroom, zal de luchtstroom een druk uitoefenen op de staart van de windvaan. De grootte is evenredig met de projectie van de geometrische vorm van de windvaan op het verticale vlak van de luchtstroomrichting. De kop van de windvaan heeft een klein loefoppervlak en de staartvleugel heeft een groot loefoppervlak. De door dit drukverschil gegenereerde winddruk laat de windvaan rond de verticale as draaien totdat de windvaan in contact komt met de luchtstroom. parallel. De windrichting kan eenvoudig worden waargenomen vanaf de relatieve positie tussen de windvaan en de vaste hoofdazimut-aanwijspaal.
2. Windsnelheidsmeting: gebruik een anemometer
Er is een rechthoekige winddrukplaat op de winddetector en naast de winddrukplaat is een boogvormig frame geïnstalleerd en er zijn lange en korte tanden op het frame. Het aantal lange en korte tanden dat door de winddrukplaat wordt opgeheven, geeft de grootte van de windkracht aan, en hoe groter de windkracht, hoe hoger het windsnelheidsniveau.
mechanische windmeting
Mechanische windmeting, zoals windmeter windmeting, ziet eruit als een mechanisch horloge en wordt over het algemeen gebruikt om de wind in schachten te meten. Het is noodzakelijk om eerst de windsnelheid te schatten, vervolgens de windmeter en de stopwatch te gebruiken om de wijzer van de windmeter en de stopwatch op nul te zetten en vervolgens de windmeter naar de windstroom te laten wijzen en loodrecht op de windrichting te laten staan stroom. Nadat de windmeter 30 seconden stationair heeft gedraaid, zet u de schakelaar van de windmeter en de stopwatch tegelijkertijd aan om de meting te starten. Opgemerkt moet worden dat de windmeting op dezelfde sectie niet minder dan 3 keer mag zijn en dat de windmeting soepel zal verlopen tijdens het windmeetproces. De windsnelheid- en -richtingssensor maakt bijvoorbeeld gebruik van een typische mechanische windmeetmethode, die beter gebruik maakt van windenergie en de ontwikkeling van nieuwe energieopwekkingstechnologie voor windenergie ondersteunt.
Ultrasone Velocimetrie
Het werkingsprincipe van ultrasone windmeting is om de ultrasone tijdsverschilmethode te gebruiken om de meting van windsnelheid en -richting te realiseren. Vanwege de voortplantingssnelheid van geluid in de lucht, zal het superponeren met de luchtstroomsnelheid in de windrichting. Als de ultrasone golf in dezelfde richting als de wind beweegt, neemt de snelheid toe; omgekeerd, als de ultrasone golf in de tegenovergestelde richting van de wind beweegt, zal de snelheid ervan afnemen. Daarom kan onder vaste detectieomstandigheden de snelheid van ultrasone golven die zich in de lucht voortplanten, overeenkomen met de windsnelheidsfunctie. Nauwkeurige windsnelheid en windrichting kunnen worden verkregen door middel van berekening.
calorimetrische principe meetmethode
Een typisch voorbeeld van het gebruik van het calorimetrische principe om de windsnelheid te meten, is de anemometer. Het basisprincipe is om een dunne metalen draad in de vloeistof te plaatsen en de draad door een elektrische stroom te verwarmen om de temperatuur hoger te maken dan de temperatuur van de vloeistof. Daarom wordt de windsnelheid van de draad de "Hotline" genoemd. Wanneer de vloeistof in verticale richting door de draad stroomt, zal het een deel van de warmte van de draad wegnemen en de temperatuur van de draad verlagen. Volgens de theorie van geforceerde convectie warmte-uitwisseling, is er een relatie tussen de warmte Q verloren door de hotline en de snelheid v van de vloeistof. De anemometer is een instrument dat lage windsnelheden kan meten. Het bestaat uit twee delen: een hete-ball staaf sonde en een meetinstrument. De sonde heeft een glazen bol met een nichroom draadspoel en twee thermokoppels die in de bol gewikkeld zijn. De koude verbinding van het thermokoppel is bevestigd aan een fosforbronzen paal die direct is blootgesteld aan de luchtstroom. Wanneer een bepaalde hoeveelheid stroom door de verwarmingsring gaat, stijgt de temperatuur van de glazen bol. De mate van toename is gerelateerd aan de windsnelheid en de mate van toename is groot als de windsnelheid klein is; anders is de mate van toename klein. De grootte van de stijging wordt door middel van een thermokoppel op de meter aangegeven. Controleer volgens de aflezing van de elektrische meter de kalibratiecurve om de windsnelheid op dat moment te achterhalen.
