ما هو مقياس شدة الريح: العمل وتطبيقاته

ما هو مقياس شدة الريح: العمل وتطبيقاته

تم تطوير أول مقياس شدة في عام 1450 بواسطة ليون باتيستا ألبيرتي. عدة مرات ، تم تحسين تصميم هذا الجهاز ولكن لا يوجد تغيير في مبادئها الأساسية. في الوقت الحاضر ، هناك أنواع مختلفة من أجهزة قياس شدة الريح المتاحة بناءً على المتطلبات. هذه أداة أرصاد جوية تُستخدم لتشكيل جزء مهم من محطة الطقس الرئيسية. التصميم الأساسي لهذا أداة لم يتغير من البداية. لذلك ، تتراوح تطبيقات هذه الأجهزة من محطات الطقس المنزلية إلى الأنظمة المتخصصة المستخدمة من خلال وكالات الأرصاد الجوية الوطنية. تتناول هذه المقالة نظرة عامة على ماهية مقياس شدة الريح وعمله مع الأنواع.

ما هو مقياس شدة الريح؟

يُعرف جهاز الأرصاد الجوية الذي يستخدم لقياس سرعة الرياح وضغطها بجهاز قياس شدة الرياح. هذه الأدوات هي أدوات أساسية تستخدم لخبراء الأرصاد الجوية لدراسة أنماط الطقس. يتم استخدام هذه الأجهزة من قبل علماء الفيزياء أثناء دراسة حركات الهواء. يظهر الرسم البياني لمقياس شدة الريح أدناه.




جهاز قياس شدة الريح

جهاز قياس شدة الريح



يشتمل النوع الشائع من أجهزة قياس شدة الريح على أكواب متصلة بالأذرع أفقيًا. هذه الأذرع متصلة بقضيب في وضع عمودي. عندما يهب النسيم ، ستدور أكواب جهاز قياس شدة الريح لجعل القضيب يدور. بمجرد أن ينفخ النسيم بسرعة كبيرة ، سوف يدور القضيب بسرعة. تقوم هذه الأداة بحساب عدد الدورات لحساب سرعة الرياح. نظرًا لأن سرعة النسيم / الرياح غير موثوقة ، فيمكن تحديد متوسط ​​سرعة الرياح عمومًا في فترة أقل.

مبدأ عمل مقياس شدة الريح هو أن تيار الهواء سوف يبرد جسمًا ساخنًا لأنه يمكن تحديد معدل التبريد بواسطة سرعة تدفق الهواء. يمكن ترتيب سلك دقيق يتم تسخينه كهربائيًا ضمن تدفق الهواء. بمجرد زيادة تدفق الهواء ، يبرد السلك.



ما هو الغرض من جهاز قياس شدة الريح؟

هناك شركات تصنيع مختلفة في جميع أنحاء العالم تقدم مجموعة متنوعة من أدوات مقياس شدة الريح لحساب سرعة الرياح وتدفق الهواء في صناعات مثل البحرية ، والتكييف ، قوة الرياح ، والبناء ، وما إلى ذلك ، بالإضافة إلى سرعة الهواء أو الرياح ، هناك أنواع مختلفة من أجهزة قياس شدة الريح المستخدمة في الوظائف المتعددة مثل رطوبة ودرجة الحرارة. بناءً على النوع ، تمتلك هذه أيضًا وظيفة تسجيل البيانات أو تسجيل البيانات لأخذ أبعاد طويلة المدى في فترة معينة.

أنواع جهاز قياس شدة الريح

تصنف أجهزة قياس شدة الرياح إلى أنواع مختلفة بناءً على قياس سرعة الرياح وكذلك ضغط الرياح. هم انهم


كوب مقياس شدة الريح

يتضمن هذا النوع من أجهزة قياس شدة الريح أربعة أكواب نصف كروية. يتم ترتيبها على الأذرع الأفقية في جانب واحد بزوايا متساوية فوق العمود. هنا العمود في وضع عمودي.



بناءً على موضع الكوب ، سيتدفق الهواء فقط في اتجاه أفقي لجعل الأكواب تدور. بحيث يكون مقارنًا بسرعة الرياح. من خلال قياس دوران الأكواب خلال فترة معينة ، يمكن معرفة سرعة الرياح العادية. يتم استخدام هذه الأجهزة من قبل خبراء الأرصاد الجوية والمؤسسات التعليمية والباحثين للأغراض التجارية والبحثية.

Hotwire مقياس شدة الريح

يتضمن هذا النوع من أجهزة قياس شدة الريح سلكًا رفيعًا يتم تسخينه إلى درجة حرارة ثابتة ولكن بدرجة أكبر من درجة حرارة الغلاف الجوي. عندما يتدفق الهواء بسرعة ، يبرد السلك. يجب الحصول على العلاقة بين مقاومة السلك وكذلك سرعة الرياح لتقدير السرعة. لكن معظم المقاومة من المعدن يعتمد على درجة حرارة المعدن. هذه تستخدم في التدفئة والتهوية وتكييف الهواء ، إلخ.

مقياس شدة الريح بالموجات فوق الصوتية

يتضمن هذا النوع من الأدوات أربعة مجسات التي يتم وضعها في نموذج مربع.

مقياس شدة أنبوب الضغط

يُعرف هذا النوع من الأجهزة أيضًا باسم windsock. يستخدم هذا الجهاز في تحديد اتجاه الريح وكذلك سرعة الرياح. تستخدم هذه الأجهزة في الغالب في منطقة المطارات.

طاحونة هوائية

هذا النوع من أجهزة قياس شدة الريح هو نوع واحد من الأجهزة الميكانيكية وهو مماثل لطاحونة الهواء العادية. يستخدم هذا الجهاز لقياس الرياح ● السرعة . يتضمن محور دوران يعمل بالتوازي مع اتجاه الرياح. يتكون من ريشة هوائية لأن اتجاه الرياح غير مستقر لمساعدة المحور على تغيير الاتجاه. تشتمل الطائرة على ذيل ومروحة للحصول على السرعة الدقيقة للرياح وقياسات الاتجاه.

مقياس شدة دوبلر بالليزر

يمكن استخدام شعاع ضوئي وينقسم إلى شعاعين. يمكن تحديد السرعة بقياس كمية الضوء. بمجرد دخول شعاع الضوء إلى مقياس شدة الريح ، فإنه سينعكس من خلال جزيئات الهواء المتدفقة. تستخدم هذه الأجهزة في هيدرولوجيا الأنهار والمحركات النفاثة عالية التقنية.

مقياس شدة الريح الصوتية

يمكن الحصول على سرعة الرياح باستخدام الموجات الصوتية التي يتم إجراؤها للتدفق عبر محول الطاقة. تستخدم هذه الأجهزة في توربينات الرياح العلمية والطائرات.

مزايا

ال مزايا مقياس شدة الريح تشمل ما يلي.

  • دقة
  • استخدام منخفض للطاقة
  • باستخدام هذا الجهاز ، يمكن حساب سرعة الرياح وسرعتها واتجاهها وضغطها.
  • هذه متوفرة بأحجام وأشكال مختلفة.
  • يوفر قياسات محددة مع استهلاك أقل للطاقة.

سلبيات

تشمل عيوب جهاز قياس شدة الريح ما يلي.

  • تشويه الآلة
  • بسبب الرياح القوية ، قد تتعرض الأداة للتلف. لذلك يجب أخذ الحماية أثناء تثبيت الجهاز.

التطبيقات

تشمل تطبيقات مقياس شدة الريح ما يلي.

  • يتم استخدام مقياس شدة الريح لحساب مقدار السرعة بالكامل ، وهو مكون السرعة في اتجاه معين ، وإلا سرعة المقدار على مستوى مسطح.
  • تستخدم هذه الأدوات في جميع محطات الطقس التي تتراوح من القطب الشمالي المتجمد إلى المناطق الاستوائية الرطبة. ستساعد سرعة الرياح في الإشارة إلى حدوث تغيير في أنماط الطقس مثل اقتراب العواصف لأنها مهمة للمهندسين وعلماء المناخ والطيارين.
  • تستخدم هذه الأجهزة لقياس ضغط وتدفق الرياح.
  • يمكن استخدامه أيضًا لقياس اتجاه الرياح
  • يتم استخدام هذه الأدوات من قبل مستخدمي طائرة RC وطائرة بدون طيار للتحقق من ظروف الطقس قبل اختبار أجهزتهم
  • يتم استخدام هذه الأجهزة من قبل الطيارين وكذلك الرماة بعيدة المدى
  • يستخدم القفز بالمظلات أيضًا لحساب سرعة الرياح
  • يتم استخدامه في الديناميكا الهوائية لقياس سرعة الهواء

وبالتالي ، هذا كل شيء عن لمحة عامة عن مقياس شدة الريح . معظم الأجهزة المحمولة باليد مقاومة للماء وأنواع أخرى تستخدم للوصول إلى وحدات أبعاد سرعة الرياح المختلفة. تشتمل أجهزة قياس شدة الريح الرقمية على عدادات الرياح ويتم توصيلها بهاتف ذكي باستخدام تقنية Bluetooth. في الوقت الحاضر ، لهذه الأجهزة مجموعة متنوعة من الاستخدامات التي تستخدم في محطات الطقس لقياس سرعة الرياح ، بحيث تشير إلى تغيير في أنماط الطقس لأخصائيي الأرصاد الجوية مثل العواصف والأعاصير. لدراسة حركة الهواء ، يمكن أن تكون هذه المعلومات مهمة للطيارين وعلماء المناخ والفيزيائيين والمهندسين. هنا سؤال لك ، ما هي وظيفة مقياس شدة الريح؟