شرح لأربعة نماذج لقياس شدة الريح مستخدمة على نطاق واسع
1. مقياس شدة الريح. يتم تبريد سلك معدني يتم تسخينه بواسطة تيار كهربائي عن طريق تدفق الهواء، ويرتبط معدل تبديد الحرارة خطيًا بالجذر التربيعي لسرعة الرياح. ثم يتم خطيه من خلال الدوائر الإلكترونية (لسهولة المعايرة والقراءة) لعمل مقياس شدة الريح. هناك نوعان من تسجيل سرعة الرياح: التسخين الجانبي والتسخين المباشر. نوع التسخين الجانبي عادة ما يكون مصنوع من سلك النحاس المنغنيز، مع معامل درجة حرارة المقاومة قريب من الصفر، ويتم وضع عنصر قياس درجة الحرارة على سطحه. نوع التسخين المباشر هو في الغالب سلك بلاتيني، والذي يمكنه قياس درجة حرارته مباشرة أثناء قياس سرعة الرياح. تتمتع أجهزة قياس شدة الريح بحساسية عالية عند سرعات الرياح المنخفضة وهي مناسبة لقياس سرعات الرياح المنخفضة. ويبلغ الثابت الزمني الخاص بها نسبة قليلة من الثانية فقط، مما يجعلها أداة مهمة لقياس الاضطرابات الجوية والأرصاد الجوية الزراعية.
2 كوب جهاز قياس شدة الريح. وهو نوع شائع من مقياس شدة الريح. تم اختراع مقياس شدة الريح ذو الكوب الدوار لأول مرة بواسطة روبنسون كروزو في المملكة المتحدة، وكان يستخدم في البداية أربعة أكواب، لكنه تحول لاحقًا إلى ثلاثة أكواب. يتم محاذاة ثلاثة أكواب فارغة مكافئة أو نصف كروية مثبتة ببعضها البعض على الإطار، ويتم تثبيت الإطار بأكمله، إلى جانب كوب الهواء، على عمود قابل للدوران بحرية. تحت تأثير الرياح، يدور كوب الرياح حول محوره، وتتناسب سرعته مع سرعة الرياح. يمكن تسجيل السرعة باستخدام نقاط الاتصال الكهربائية أو أجهزة قياس سرعة الدوران أو العدادات الكهروضوئية.
3 أجهزة قياس شدة الريح الصوتية. سيعمل مكون سرعة الرياح في اتجاه انتشار الموجة الصوتية على زيادة (أو تقليل) سرعة انتشار الموجة الصوتية، ويمكن استخدام مقاييس شدة الريح الصوتية المصنوعة باستخدام هذه الخاصية لقياس مكون سرعة الرياح. يحتوي مقياس شدة الريح الصوتي على زوجين على الأقل من عناصر الاستشعار، يتضمن كل زوج مكبر صوت وجهاز استقبال. جعل الموجات الصوتية لمكبري الصوت تنتشر في اتجاهين متعاكسين. إذا انتشرت مجموعة من الموجات الصوتية على طول مكون سرعة الرياح وانتشرت المجموعة الأخرى ضد الريح، فإن الفارق الزمني بين المستقبلين اللذين يستقبلان نبض الصوت سيكون متناسبًا مع مكون سرعة الرياح. إذا تم تركيب زوجين من المكونات في كلا الاتجاهين الأفقي والرأسي، فيمكن حساب سرعة الرياح الأفقية واتجاه الرياح وسرعة الرياح الرأسية بشكل منفصل. نظرًا لمزايا مقاومة-التداخل والتوجيه الجيد للموجات فوق الصوتية، فإن تردد الموجات الصوتية المنبعثة من أجهزة قياس شدة الريح الصوتية يقع غالبًا في نطاق الموجات فوق الصوتية.
4 أجهزة قياس شدة الريح المروحة. وهو عبارة عن مقياس شدة الريح مزود بمجموعة من ثلاث أو أربع مراوح ذات شفرات تدور حول محور أفقي. يتم تثبيت المروحة في مقدمة ريشة الرياح، بحيث يكون مستوى دورانها دائمًا في مواجهة اتجاه الريح، وتتناسب سرعتها مع سرعة الرياح.
