طرق القياس وتطبيقات أجهزة قياس شدة الريح ومقاييس شدة الريح الحرارية

طرق القياس وتطبيقات أجهزة قياس شدة الريح ومقاييس شدة الريح الحرارية

أداة لقياس معدل تدفق الهواء. هناك أنواع عديدة منه، والنوع الشائع الاستخدام في محطات الأرصاد الجوية هو مقياس شدة الريح على شكل كأس الرياح. وتتكون من ثلاثة أكواب فارغة مخروطية مكافئة مثبتة على حامل بزاوية 120 درجة مع بعضها البعض، وتشكل جزءًا تحريضيًا. يكون السطح المقعر للكوب الفارغ في نفس الاتجاه. يتم تثبيت جزء الاستشعار بالكامل على محور دوار عمودي، وتحت تأثير الرياح، يدور كوب الرياح حول المحور بسرعة تتناسب مع سرعة الرياح. نوع آخر من مقياس شدة الريح الدوار هو مقياس شدة الريح من النوع المروحة، والذي يتكون من مروحة ذات ثلاث أو أربع شفرات كمكون تحريضي ويتم تثبيته في الطرف الأمامي لريشة الرياح لمواءمتها مع اتجاه الريح في أي وقت. تدور الشفرات حول المحور الأفقي بسرعة تتناسب مع سرعة الرياح. تشمل الأنواع شائعة الاستخدام من مقاييس شدة الريح ما يلي: مقاييس شدة الريح المصنوعة باستخدام مبدأ الارتباط بين معدل تبديد الحرارة للجسم الساخن وسرعة الرياح؛ يتم تصنيع مقياس شدة الريح بالموجات فوق الصوتية باستخدام مبدأ زيادة وخفض سرعة الموجات الصوتية بسبب تأثير سرعة الرياح.

اختيار مجسات مقياس شدة الريح

يمكن تقسيم نطاق قياس سرعة التدفق من {{0}} إلى 100 م/ث إلى ثلاثة أقسام: السرعة المنخفضة: 0 إلى 5 م/ث؛ السرعة المتوسطة: من 5 إلى 40 م/ث؛ السرعة العالية: 40 إلى 100 م/ث. يتم استخدام المسبار الحساس للحرارة لمقياس شدة الريح لإجراء قياسات من 0 إلى 5 م/ث؛ المسبار الدوار لمقياس شدة الريح له التأثير الأكثر مثالية في قياس سرعات التدفق التي تتراوح من 5 إلى 40 م / ث؛ واستخدام أنبوب البيتوت يمكن أن يحقق أفضل النتائج في نطاق السرعة العالية. هناك معيار إضافي لاختيار مسبار معدل التدفق لمقياس شدة الريح بشكل صحيح وهو درجة الحرارة، والتي يتم استخدامها عادةً بواسطة المستشعر الحراري لمقياس شدة الريح عند درجات حرارة تزيد عن -70 درجة مئوية تقريبًا. يمكن أن يصل المسبار الدوار لجهاز قياس شدة الريح المصمم خصيصًا إلى 350 درجة مئوية. تستخدم أنابيب البيتوت لدرجات حرارة أعلى من 350 درجة مئوية. التفاصيل المحددة هي كما يلي:

1. مسبار حساس للحرارة من مقياس شدة الريح

يعتمد مبدأ عمل المسبار الحساس للحرارة لمقياس شدة الريح على تدفق الهواء البارد الذي يزيل الحرارة عن العنصر الحراري. بمساعدة مفتاح التنظيم، يتم الحفاظ على درجة الحرارة ثابتة، ويتناسب التيار المنظم مع معدل التدفق. عند استخدام مسبار حساس للحرارة في الاضطرابات، يؤثر تدفق الهواء من جميع الاتجاهات في وقت واحد على العنصر الحراري، مما قد يؤثر على دقة نتائج القياس. عند القياس في حالة الاضطراب، غالبًا ما تكون قراءة مستشعر سرعة التدفق الخاص بمقياس شدة الريح الحراري أعلى من قراءة المسبار الدوار. يمكن ملاحظة الظواهر المذكورة أعلاه أثناء قياس خط الأنابيب. وفقًا لتصميمات مختلفة لإدارة اضطرابات خطوط الأنابيب، يمكن أن تحدث حتى عند السرعات المنخفضة. ولذلك، ينبغي إجراء عملية قياس مقياس شدة الريح على الجزء المستقيم من خط الأنابيب. يجب أن تكون نقطة البداية للقسم المستقيم 10 مرات على الأقل قبل نقطة القياس × D (قطر خط الأنابيب D=، بـ CM)؛ يجب أن تكون نقطة النهاية على الأقل 4 بعد نقطة القياس × الموقع D. ويجب ألا يحتوي المقطع العرضي للسائل على أي عائق. (الحواف، البروزات، الأشياء، الخ.)

2. المسبار الدوار لمقياس شدة الريح
يعتمد مبدأ عمل المسبار الدوار لمقياس شدة الريح على تحويل الدوران إلى إشارة كهربائية. أولاً، يمر عبر بداية استشعار القرب "لحساب" دوران العجلة الدوارة وتوليد سلسلة نبضية. ومن ثم يتم تحويلها ومعالجتها بواسطة الكاشف للحصول على قيمة السرعة. يعتبر المسبار ذو القطر الكبير لمقياس شدة الريح (60 مم، 100 مم) مناسبًا لقياس الاضطراب عند معدلات التدفق المتوسطة والصغيرة (مثل منافذ خطوط الأنابيب). يعد المسبار ذو العيار الصغير لمقياس شدة الريح أكثر ملاءمة لقياس تدفق الهواء بمساحة مقطعية أكبر من 100 مرة من مساحة رأس الاستكشاف