هل تعرف ما هي أجهزة قياس شدة الريح المستخدمة؟
المبدأ الأساسي لمقياس شدة الريح هو وضع سلك معدني رفيع في السائل وتسخين السلك بتيار كهربائي لجعل درجة حرارته أعلى من درجة حرارة السائل. ولذلك، فإن مقياس شدة الريح ذو السلك المعدني يسمى "السلك الساخن". عندما يتدفق السائل عبر السلك المعدني في اتجاه عمودي، فإنه سيأخذ بعض الحرارة من السلك، مما يؤدي إلى انخفاض درجة حرارة السلك.
الغرض من مقياس شدة الريح هو:
1. قم بقياس متوسط سرعة واتجاه التدفق.
2. قياس سرعة النبض للتدفق الوارد وطيفه.
3. قياس إجهاد رينولدز في الاضطراب وارتباط السرعة والزمن بين نقطتين.
4. قم بقياس إجهاد قص الجدار (عادةً ما يتم ذلك باستخدام مسبار فيلم ساخن يتم وضعه بشكل متساوٍ مع الجدار، على غرار مبدأ قياس سرعة السلك الساخن).
5. قم بقياس درجة حرارة السائل (عن طريق قياس منحنى التغير لمقاومة المسبار مع درجة حرارة السائل مقدمًا، ثم تحديد درجة الحرارة بناءً على مقاومة المسبار المقاسة).
مقدمة لتصنيف أجهزة قياس شدة الريح
1. مقياس شدة الريح على شكل كأس الرياح
وهو النوع الأكثر شيوعًا من مقياس شدة الريح. تم اختراع مقياس شدة الريح الدوار لأول مرة على يد روبنسون في إنجلترا، وكان يحتوي على أربعة أكواب في ذلك الوقت ثم تم تغييره لاحقًا إلى ثلاثة أكواب. يتم محاذاة ثلاثة أكواب فارغة مكافئة أو نصف كروية مثبتة على الإطار مع التكامل المتبادل على جانب واحد، ويتم تثبيت الإطار بأكمله، إلى جانب كوب الهواء، على محور يدور بحرية. تحت تأثير الرياح، يدور كوب الرياح حول محوره، وتتناسب سرعته مع سرعة الرياح. يمكن تسجيل السرعة باستخدام الاتصالات الكهربائية، أو مولدات قياس السرعة، أو العدادات الكهروضوئية.
2. مقياس شدة الريح المروحة
وهو عبارة عن مقياس شدة الريح مزود بمجموعة من ثلاث أو أربع مراوح ذات شفرات تدور حول المحور الأفقي. يتم تثبيت المروحة في مقدمة ريشة الرياح، بحيث تكون طائرتها الدوارة تواجه دائمًا اتجاه سرعة الرياح الواردة، وتتناسب سرعتها مع سرعة الرياح.
3. مقياس شدة الريح بالسلك الساخن
يتبدد سلك معدني يتم تسخينه بواسطة تيار كهربائي بواسطة الهواء المتدفق. يرتبط معدل تبديد الحرارة خطيًا بالجذر التربيعي لسرعة الرياح، ثم يتم تحويله خطيًا من خلال دائرة إلكترونية (لتسهيل المعايرة والقراءة) لإنشاء مقياس شدة الريح بالسلك الساخن. هناك نوعان من تسجيل سرعة الرياح بالأسلاك الساخنة: التسخين الجانبي والتسخين المباشر. عادةً ما يتم تصنيع سلك التسخين الجانبي الساخن من سلك النحاس المنغنيز، مع معامل درجة حرارة مقاومة قريب من الصفر. وهي مجهزة أيضًا بعنصر قياس درجة الحرارة على سطحها. أسلاك التسخين المباشر الساخنة هي في الغالب أسلاك بلاتينية، والتي يمكنها قياس درجة حرارة السلك الساخن نفسه مباشرة أثناء قياس سرعة الرياح. تتميز أجهزة قياس شدة الريح Hotwire بحساسية عالية عند سرعات الرياح المنخفضة وهي مناسبة لقياس سرعات الرياح الصغيرة. ويبلغ الثابت الزمني الخاص بها نسبة قليلة من الثانية فقط، مما يجعلها أداة مهمة للاضطرابات الجوية وقياسات الأرصاد الجوية الزراعية.
