ما هو مبدأ مقياس شدة الريح؟
مقياس شدة الريح هو أداة تستخدم لقياس سرعة الرياح. هناك أنواع عديدة. يشيع استخدام أجهزة قياس شدة الريح في محطات الطقس.
يتكون من ثلاثة أكواب مكافئة مخروطية الشكل فارغة مثبتة ببعضها البعض عند 120 درجة على الدعامة.
يتم تثبيت جزء الاستشعار بالكامل على محور دوران رأسي. تحت تأثير الرياح ، يدور كأس الرياح حول محوره بسرعة تتناسب مع سرعة الرياح.
المبدأ الأساسي لمقياس شدة الريح هو وضع سلك معدني رفيع في سائل وتسخين السلك بتيار كهربائي لجعله أعلى من درجة حرارة السائل. لهذا السبب ، يشار إلى أجهزة قياس شدة الرياح باسم "الأسلاك الساخنة".
عندما يتدفق السائل عبر السلك في اتجاه رأسي ، فإنه يزيل بعض الحرارة من السلك ويقلل من درجة حرارة السلك.
وفقًا لنظرية نقل الحرارة بالحمل القسري ، يمكن استنتاج أن هناك علاقة بين فقد الحرارة Q للسلك الساخن والسرعة v للسائل.
يتكون مسبار السلك الساخن القياسي من دعامتين مشدودتين بواسطة أسلاك رفيعة قصيرة. عادة ما يتم تصنيع الأسلاك المعدنية من البلاتين والروديوم والتنغستن ومعادن أخرى ذات نقاط انصهار عالية وليونة جيدة.
قطر السلك الأكثر استخدامًا هو 5 ميكرومتر والطول 2 مم ؛ قطر المسبار الصغير هو 1 ميكرومتر فقط والطول 0. 2 مم. وفقًا للأغراض المختلفة ، يمكن أيضًا تحويل مجسات الأسلاك الساخنة إلى أسلاك مزدوجة ، وأسلاك ثلاثية ، وأسلاك قطرية ، وشكل V ، وشكل X ، إلخ.
من أجل تحسين القوة ، في بعض الأحيان يتم استخدام فيلم معدني بدلاً من السلك المعدني ، وعادة ما يتم رش طبقة من الفيلم المعدني على الركيزة العازلة للحرارة ، والتي تسمى مسبار الفيلم الساخن.
يجب معايرة مسبار السلك الساخن قبل الاستخدام. يتم إجراء المعايرات الثابتة في أنفاق الرياح القياسية الخاصة.
قم بقياس العلاقة بين معدل التدفق والجهد الناتج ورسمها كمنحنى قياسي.
يتم إجراء المعايرة الديناميكية في مجال تدفق نابض معروف ، أو تضاف إلى حلقة تسخين مقياس شدة الريح.
تُستخدم الإشارة الكهربائية النابضة للتحقق من استجابة التردد لمقياس شدة السلك الساخن. إذا كانت استجابة التردد غير جيدة ، فيمكن تحسينها باستخدام دائرة التعويض المقابلة.
