ما هو مبدأ عداد الرياح؟
مقياس شدة الريح هو أداة تستخدم لقياس سرعة الرياح. هناك أنواع كثيرة. مقياس شدة الريح كوب الرياح شائع الاستخدام في محطات الأرصاد الجوية.
يتكون من ثلاثة أكواب فارغة مخروطية مكافئة مثبتة على بعضها البعض على حامل بزاوية 120 درجة.
يتم تثبيت قسم الاستشعار بالكامل على محور الدوران الرأسي. تحت تأثير الريح، يدور كوب الريح حول محوره بسرعة تتناسب مع سرعة الرياح.
المبدأ الأساسي لمقياس شدة الريح هو وضع سلك معدني رفيع في السائل وتسخين السلك بتيار كهربائي لرفعه فوق درجة حرارة السائل. ولذلك، تسمى أجهزة قياس شدة الريح "الخطوط الساخنة".
عندما يتدفق السائل عبر السلك المعدني في اتجاه عمودي، فإنه سيأخذ بعض الحرارة من السلك ويخفض درجة حرارته.
وفقا لنظرية انتقال الحرارة بالحمل القسري، يمكن استنتاج أن هناك علاقة بين فقدان الحرارة Q للسلك الساخن والسرعة v للسائل.
يشتمل مسبار السلك الساخن القياسي على قوسين يتم ربطهما بأسلاك رفيعة قصيرة. تصنع الأسلاك المعدنية عادة من البلاتين والروديوم والتنغستن ومعادن أخرى ذات نقاط انصهار عالية وليونة جيدة.
قطر السلك الشائع الاستخدام هو 5 ميكرومتر والطول 2 مم؛ يبلغ قطر المسبار الصغير 1 ميكرومتر فقط وطوله 0.2mm. وفقاً للأغراض المختلفة، يمكن أيضاً تصنيع مجسات الأسلاك الساخنة إلى أسلاك مزدوجة، وثلاثية، وقطرية، على شكل V، على شكل X، إلخ.
من أجل تحسين القوة، يتم أحيانًا استخدام فيلم معدني بدلاً من الأسلاك المعدنية، وعادةً ما يتم رش طبقة من الفيلم المعدني على الركيزة العازلة، وهو ما يسمى مسبار الفيلم الساخن.
يجب معايرة مسبار السلك الساخن قبل الاستخدام. يتم إجراء المعايرة الثابتة في نفق رياح قياسي خاص.
قياس العلاقة بين معدل التدفق وجهد الخرج ورسمها كمنحنى قياسي.
يتم إجراء المعايرة الديناميكية في مجال تدفق نابض معروف أو إضافتها إلى دائرة التسخين لمقياس شدة الريح.
يتم استخدام الإشارة الكهربائية النابضة للتحقق من استجابة التردد لمقياس شدة الريح بالسلك الساخن. إذا لم تكن استجابة التردد جيدة، فيمكن تحسينها باستخدام دوائر التعويض المقابلة.
