الرصد ومبدأ عمله لمحول سرعة الرياح بالموجات فوق الصوتية

يعد محول سرعة الرياح بالموجات فوق الصوتية واتجاه الرياح أحد عناصر الأرصاد الجوية المهمة. خاصة في بناء محطات الأرصاد الجوية الأوتوماتيكية المحمولة على مركبات الطوارئ والملاحة، يلزم وجود أنظمة متنقلة لقياس سرعة الرياح واتجاه الرياح. بالإضافة إلى ذلك، يلزم الكشف البيئي والكشف عن مجاري الهواء الصناعية وقياس الغازات الخطرة. يتطلب الإنتاج الصناعي والبحث العلمي احتياجات تطبيقية واسعة النطاق لأدوات قياس الرياح المتنقلة. تُستخدم أجهزة مراقبة سرعة الرياح واتجاهها بشكل شائع في مراقبة الطقس بما في ذلك أجهزة إرسال اتجاه الرياح من نوع السهم، وأجهزة إرسال سرعة الرياح من النوع ثلاثة أكواب، وأجهزة إرسال سرعة الرياح واتجاه الرياح بالموجات فوق الصوتية.

يعتمد كل من جهاز إرسال اتجاه الرياح من النوع الدوار وجهاز إرسال سرعة الرياح من النوع ثلاثة أكواب تصميم هيكل ميكانيكي، وهناك أجزاء دوارة. قبل الرصد، مطلوب سرعة الرياح منخفضة للبدء. إذا كان محول سرعة الرياح أقل من قيمة البداية، فلن تتمكن المروحة أو كوب الرياح من الدوران والمراقبة؛ وبسبب وجود أجزاء متحركة، فهو عرضة للتآكل والتلف بسبب الظروف الجوية القاسية. في الوقت نفسه، نظرًا لوجود الاحتكاك، فإن سرعة الرياح الميكانيكية ومؤشر الاتجاه لها أيضًا سرعة رياح تبدأ. محول سرعة الرياح أقل من قيمة البداية ولن يدفع المروحة أو كوب الريح إلى الدوران. لذلك، نظرًا لأن النسيم أقل من سرعة الرياح الأولية، فلن يتمكن مقياس شدة الريح الميكانيكي من القياس. من أجل التغلب على أوجه القصور الكامنة في مؤشر سرعة الرياح واتجاهها التقليدي، ظهر نوع جديد من مؤشر سرعة الرياح واتجاهها بالموجات فوق الصوتية. مقياس شدة الريح بالموجات فوق الصوتية هو جهاز استشعار أو أداة قياس تحسب سرعة الرياح واتجاه الرياح عن طريق إرسال نبضات صوتية وقياس فرق الوقت أو التردد (تحويل دوبلر) في الطرف المتلقي.

مبدأ العمل لمستشعر سرعة الرياح بالموجات فوق الصوتية ومستشعر الاتجاه
مبدأ العمل لمستشعر سرعة الرياح بالموجات فوق الصوتية هو استخدام طريقة فرق الوقت بالموجات فوق الصوتية لتحقيق قياس سرعة الرياح واتجاهها. ونظرًا لسرعة انتشار الصوت في الهواء، سيتم فرضها على سرعة تدفق الهواء إلى الأعلى. إذا كان اتجاه انتشار الموجات فوق الصوتية هو نفس اتجاه الرياح، فسيتم تسريع سرعتها؛ على العكس من ذلك، إذا كان اتجاه انتشار مستشعر سرعة الرياح بالموجات فوق الصوتية معاكسًا لاتجاه الرياح، فستصبح سرعته أبطأ. لذلك، في ظل ظروف الكشف الثابتة، يمكن أن تتوافق سرعة انتشار الموجات فوق الصوتية في الهواء مع وظيفة سرعة الرياح. يمكن الحصول على سرعة الرياح واتجاهها بدقة من خلال الحساب. وبما أن الموجة الصوتية تنتشر في الهواء، فإن سرعتها تتأثر بدرجة الحرارة بشكل كبير؛ يكتشف مستشعر سرعة الرياح اتجاهين متعاكسين على القناتين، وبالتالي فإن تأثير درجة الحرارة على سرعة موجة الصوت لا يكاد يذكر.

يتميز محول الطاقة لجهاز استشعار الرياح بالموجات فوق الصوتية بخصائص الوزن الخفيف، وعدم وجود أجزاء متحركة، والصلابة، ولا يتطلب الصيانة والمعايرة في الموقع. يمكنه إخراج سرعة الرياح واتجاهها في نفس الوقت. يمكن للعملاء اختيار وحدة سرعة الرياح وتردد الإخراج وتنسيق الإخراج وفقًا لاحتياجاتهم. يمكنك أيضًا اختيار جهاز تسخين (يوصى باستخدامه في بيئة جليدية) أو مخرج تناظري وفقًا لاحتياجاتك. يمكن استخدامه مع أجهزة الكمبيوتر أو جامعي البيانات أو أجهزة الاستحواذ الأخرى مع RS485 أو الإخراج التناظري. إذا لزم الأمر، يمكن أيضًا استخدام وحدات متعددة كشبكة.

يعد محول سرعة الرياح بالموجات فوق الصوتية ومؤشر الاتجاه أداة أكثر تقدمًا لقياس سرعة الرياح واتجاهها. لأنه يتغلب على العيوب الكامنة في سرعة الرياح الميكانيكية ومؤشر الاتجاه، فإنه يمكن أن يعمل بشكل طبيعي طوال اليوم وطويل، ويتم استخدامه على نطاق واسع. سيكون بديلاً قوياً لمقاييس شدة الريح الميكانيكية.

مجموعة واسعة من التطبيقات:
الأرصاد الجوية والمحيطات والبيئة والمطارات والميناء والمختبرات والصناعة والزراعة والنقل.
مع التطور السريع لإنترنت الأشياء، يمكن لمستشعر سرعة الرياح واتجاهها بالموجات فوق الصوتية التغلب على العيوب الكامنة في مؤشر سرعة الرياح الميكانيكية واتجاهها، لذلك يمكن أن يعمل بشكل طبيعي طوال اليوم وطويل، ويتم استخدامه على نطاق واسع. وفي المستقبل، سيكون بديلاً قويًا لأجهزة قياس شدة الريح الميكانيكية.