مبدأ عمل مستشعر سرعة الرياح من نوع كأس الرياح
مستشعر سرعة الرياح على شكل كأس الرياح، وهو مستشعر شائع جدًا لسرعة الرياح، تم اختراعه لأول مرة بواسطة روبنسون في إنجلترا. يتكون جزء الاستشعار من ثلاثة أو أربعة أكواب مجوفة مخروطية أو نصف كروية. يتم تثبيت الأكواب المجوفة على قوس ثلاثي الشعب على شكل نجمة بزاوية 120 درجة لبعضها البعض أو قوس متقاطع بزاوية 90 درجة لبعضها البعض، مع محاذاة الأسطح المقعرة للأكواب في اتجاه واحد، وإطار الذراع المتقاطع بالكامل يتم تثبيته على محور دوران عمودي.
عندما تهب الرياح من اليسار، يكون كوب الريح 1 موازيا لاتجاه الريح، ويكون ضغط الريح على كوب الريح 1 صفر تقريبا في اتجاه محور كوب الريح. كوب الرياح 2 و3 مع اتجاه الرياح إلى 60-درجة زاوية التقاطع، بالنسبة لكوب الرياح 2، الجانب المقعر من الريح، فإن ضغط الرياح يتحمل أكبر حجم؛ كوب الريح 3 جانبه المحدب لمواجهة الريح، يتدفق دور الريح حول ضغط الريح من كوب الريح 2 صغير، وذلك بسبب كوب الريح 2 وكوب الريح 3 بشكل عمودي على اتجاه الريح محور الكوب لفرق الضغط، بحيث يبدأ كوب الريح بالدوران في اتجاه عقارب الساعة، فكلما زادت سرعة الريح، زاد فرق الضغط بين البداية وزاد التسارع الذي ينتجه كوب الريح الدوران: كلما زادت سرعة الرياح، زاد فرق الضغط الأولي، وكلما زاد التسارع الناتج، زادت سرعة دوران الكوب.
بعد أن يبدأ كوب الريح بالدوران، لأن الكوب 2 يدور في اتجاه الريح، يقل ضغط الريح نسبيًا، ويواجه الكوب 3 الريح بنفس سرعة الدوران، ويزداد ضغط الريح نسبيًا، يقل فرق ضغط الرياح، بعد فترة من الوقت (عندما لا تتغير سرعة الرياح)، فإن عمل الأكواب الثلاثة لفرق الضغط يساوي الصفر، سيصبح كوب الرياح دورانًا موحدًا للسرعة. وفقا لسرعة دوران كوب الريح (عدد الثورات في الثانية) يمكن تحديد حجم سرعة الرياح.
عندما يدور كوب الريح، قم بقيادة قرص القطع المحوري متعدد الأسنان أو دوران الشريط المغناطيسي، من خلال الدائرة للحصول على سرعة كوب الريح متناسبة مع إشارة النبض، يمكن حساب إشارة النبض بواسطة العداد، بعد التحويل مشتقة من القيمة الفعلية لسرعة الرياح. في الوقت الحاضر يتم استخدام مقياس شدة الكوب الدوار الجديد بثلاثة أكواب، وأداء الكوب المخروطي أفضل من النصف كروي، عندما تزيد سرعة الرياح، يمكن للكوب الدوار أن يزيد السرعة بسرعة للتكيف مع سرعة الهواء، وتنخفض سرعة الرياح، بسبب تأثير القصور الذاتي. ، لا يمكن تقليل السرعة على الفور، حيث أن مقياس شدة الريح الدوار في سرعة الرياح العاصفة التي تشير إليها سرعة الرياح تكون بشكل عام على الجانب العالي لتصبح ذات تأثير مرتفع جدًا (مما يؤدي إلى خطأ متوسط يبلغ حوالي 10%)
