ما هي أنواع مقياس شدة الريح؟

خلاصة

مستشعر سرعة الرياح، المعروف أيضًا باسم مقياس شدة الريح، هو جزء من أداة تستخدم لقياس سرعة الرياح. كلمة "مقياس شدة الريح" مأخوذة من الكلمة اليونانية anemos التي تعني الرياح. تعد أجهزة قياس شدة الريح جزءًا من المعدات القياسية في محطة مراقبة الطقس وتستخدم لتوفير معلومات حول مدى سرعة هبوب الرياح في موقع معين.

أنواع أجهزة استشعار سرعة الرياح المتاحة

هناك أنواع عديدة ومختلفة من أجهزة قياس شدة الريح، ولكنها جميعها تعمل عن طريق قياس قوة الرياح على جسم متحرك.

7 أنواع مختلفة من مقياس شدة الريح:

مقياس شدة الريح الكأسي: هذا هو النوع الأكثر شيوعًا من أجهزة استشعار سرعة الرياح. يتكون من ثلاثة أو أربعة أكواب مثبتة على عمود رأسي. عندما تهب الرياح، تدور الأكواب، وتتناسب سرعة الدوران بشكل مباشر مع سرعة الرياح. تعتبر أجهزة قياس شدة الريح الكوبية موثوقة وتستخدم على نطاق واسع لقياس سرعة الرياح.

مقياس شدة الريح المروحة: على غرار مقياس شدة الريح الكوب، يحتوي مقياس شدة الريح المروحة أيضًا على ثلاث أو أربع شفرات بدلاً من الأكواب. تدور الشفرات عندما تهب الرياح، ويتم استخدام سرعة الدوران لتحديد سرعة الرياح. تُستخدم أجهزة قياس شدة الريح المروحة بشكل شائع في محطات الأرصاد الجوية والتطبيقات الصناعية.

مقياس شدة الريح بالموجات فوق الصوتية: يستخدم مقياس شدة الريح بالموجات فوق الصوتية موجات صوتية فوق صوتية لقياس سرعة الرياح. عادةً ما تحتوي على أزواج متعددة من أجهزة الإرسال والاستقبال مثبتة على أذرع مختلفة لرأس المستشعر. يتم استخدام الوقت الذي تستغرقه الموجات فوق الصوتية للانتقال بين أجهزة الإرسال والاستقبال في اتجاهات مختلفة لحساب سرعة الرياح واتجاهها.

مقياس شدة الريح بالسلك الساخن: تستخدم أجهزة قياس شدة الريح بالسلك الساخن سلكًا رفيعًا يتم تسخينه بواسطة تيار كهربائي. يتعرض السلك للرياح، ويؤدي تأثير التبريد للرياح إلى تغيير في مقاومة السلك. وبقياس هذا التغير يمكن تحديد سرعة الرياح. تُستخدم أجهزة قياس شدة الريح ذات الأسلاك الساخنة بشكل شائع في التطبيقات البحثية والصناعية.

مقياس شدة الريح الصوتي: تعتمد مقاييس شدة الريح الصوتية على مبدأ قياس سرعة الصوت. يستخدمون أزواجًا من محولات الطاقة بالموجات فوق الصوتية لإصدار واستقبال نبضات صوتية. ومن خلال قياس الوقت الذي يستغرقه الصوت للانتقال بين محولات الطاقة في اتجاهات مختلفة، يمكن تحديد سرعة الرياح.

أنبوب بيتوت: أنبوب بيتوت هو جهاز يقيس الفرق بين الضغط الكلي والضغط الساكن للرياح. وبقياس هذا الاختلاف يمكن تحديد الضغط الديناميكي الذي يرتبط مباشرة بسرعة الرياح. تُستخدم أنابيب Pitot بشكل شائع في تطبيقات الطيران والفضاء.

مزايا وقيود أجهزة استشعار سرعة الرياح الكأسية

نظرًا لأن مستشعر سرعة الرياح الكوب هو النوع الأكثر شيوعًا حاليًا، فسنأخذه كمثال

مزايا

تصميم بسيط: تتميز مستشعرات سرعة الرياح الكوبية بتصميم بسيط يتكون من ثلاثة أكواب أو أكثر مثبتة على محور أفقي. هذه البساطة تجعلها سهلة التصنيع والتركيب والصيانة.

الدقة: تُعرف أجهزة قياس شدة الريح الكأسية بدقتها العالية نسبياً في قياس سرعة الرياح. أنها توفر قراءات موثوقة ومتسقة على نطاق واسع من سرعات الرياح.

نطاق واسع: يمكن لأجهزة قياس شدة الريح الكوبية قياس سرعات الرياح بشكل فعال تتراوح من السرعات المنخفضة جدًا إلى السرعات العالية جدًا. يمكنها التقاط النسيم اللطيف والرياح القوية، مما يجعلها مناسبة لمختلف التطبيقات.

المتانة: تُصنع أكواب أجهزة قياس شدة الريح عادةً من مواد متينة مثل المعدن أو البلاستيك، مما يجعلها متينة وقادرة على تحمل الظروف الجوية القاسية.

التكلفة: أجهزة استشعار سرعة الرياح الكوبية منخفضة السعر بشكل عام.

محددات

تقوم أجهزة قياس شدة الريح الكوبية في المقام الأول بقياس سرعة الرياح ولكنها لا تقدم معلومات حول اتجاه الرياح. وهي غير مصممة لتحديد اتجاه الرياح، وهو ما يمكن أن يشكل قيدًا في بعض التطبيقات التي تتطلب بيانات اتجاهية.

في ظروف الرياح الشديدة، قد تواجه أجهزة قياس شدة الريح الكوبية قيودًا. عند سرعات الرياح العالية جدًا، يمكن أن تؤدي قوة الطرد المركزي الموجودة على الأكواب إلى قراءات غير دقيقة أو تلف محتمل للمستشعر.

عند النظر في استخدام أجهزة استشعار سرعة الرياح الكوبية، من المهم تقييم هذه المزايا والقيود بناءً على المتطلبات المحددة والظروف البيئية التي سيتم نشر المستشعر فيها.

الأشياء التي يجب مراعاتها قبل الشراء

قبل شراء أجهزة قياس شدة الريح، ينبغي أن نأخذ في الاعتبار عدة عوامل.

العامل الأكثر أهمية هو الغرض المقصود من مقياس شدة الريح. المنتجات المختلفة لها وظائف مختلفة. على سبيل المثال، قد يشتمل مستشعر سرعة الرياح بالموجات فوق الصوتية على أجهزة أخرى مثبتة معًا.

فئة الدقة هي العامل الثاني الأكثر أهمية. تم تصميم أجهزة قياس شدة الريح المختلفة بدقة مختلفة، وهو ما يرتبط بالتكلفة أيضًا. يجب أن تكون دقة مقياس شدة الريح مناسبة للغرض المقصود.

هناك أمر آخر يجب مراعاته وهو نطاق سرعة الرياح الذي يمكن لمقياس شدة الريح قياسه. يمكن أن تتقلب سرعة الرياح بسرعة، لذلك من المهم أن يكون لديك مقياس شدة الريح يمكنه قياس هذه التقلبات بدقة.

نحن نعتبر الحجم والتصميم أيضًا. على سبيل المثال، مقياس شدة الريح الريشة ضخم، ومقياس شدة الريح الكوب صغير بشكل عام. أجهزة قياس شدة الريح ذات الأسلاك الساخنة صغيرة الحجم ولكن يجب توجيهها مباشرة إلى المصدر للحصول على نتائج دقيقة.

التطبيقات

تُستخدم أجهزة قياس شدة الريح في تطبيقات مختلفة، بما في ذلك محطات الأرصاد الجوية والمطارات والبناء والطائرات الورقية والإبحار والمزارع. كما أنها تستخدم بشكل شائع في الدراسات البحثية لدراسة تأثير الرياح على الأجسام والهياكل المختلفة.

الأسئلة الشائعة:

1. كيف يمكنني الحصول على سجل سرعة الرياح على جهاز الكمبيوتر المحمول الخاص بي لاسلكيًا؟

للحصول على سجل سرعة الرياح لاسلكيًا على الكمبيوتر المحمول الخاص بك، يمكنك اعتماد وحدات لاسلكية مع مستشعر سرعة الرياح لمراقبة سرعة الرياح لاسلكيًا. وبعد ذلك، سواء كنت في المنزل أو في مكتبك، يمكنك الوصول إلى البيانات في الوقت الفعلي التي يتم جمعها على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع.

2. أين يمكنني الحصول على مستشعر سرعة الرياح WiFi؟

لا تحتوي جميع أنواع أجهزة استشعار سرعة الرياح على وظيفة WiFi. ومع ذلك، يمكن لشركة Macsensor توفير وحدة Wifi التي يمكن استخدامها مع مستشعر سرعة الرياح الخاص بنا لتحقيق وظيفة wifi.

3. متى تصبح سرعة الرياح خطيرة؟

يمكن أن تصبح سرعة الرياح خطيرة اعتمادًا على عوامل مختلفة، بما في ذلك البيئة والأنشطة التي يتم القيام بها. فيما يلي تقدير لسرعات الرياح ومخاطرها المحتملة:

• النسيم الخفيف: تعتبر سرعة الرياح التي تصل إلى 7 ميل في الساعة (11 كم/ساعة) عادةً نسيمًا خفيفًا ولا تشكل أي خطر كبير.
• النسيم المعتدل: قد تتسبب سرعات الرياح التي تتراوح من 8 إلى 18 ميلاً في الساعة (13 إلى 29 كم/ساعة) في تحرك أغصان الأشجار الصغيرة وتمايلها. على الرغم من أن الأمر لا يشكل خطرًا في العادة، إلا أنه من المهم توخي الحذر في مواقف معينة، مثل عند تشغيل مركبات خفيفة الوزن أو رفيعة المستوى.
• النسيم المنعش: يمكن أن تؤدي سرعة الرياح التي تتراوح بين 19 و24 ميلاً في الساعة (30 إلى 39 كم/ساعة) إلى تمايل الفروع الكبيرة وزيادة صعوبة استخدام المظلات. قد تصبح الأنشطة الخارجية مثل الإبحار أو الطيران بالطائرات الورقية أكثر صعوبة.
• النسيم القوي: يمكن أن تتسبب سرعة الرياح من 25 إلى 31 ميلاً في الساعة (40 إلى 50 كم/ساعة) في تأرجح الأشجار بأكملها وخلق صعوبات للمشاة. ويُنصح باتخاذ الاحتياطات اللازمة، خاصة في المناطق الساحلية حيث قد تساهم النسائم القوية في اضطراب البحار.
• الرياح العاتية: يمكن لسرعات الرياح التي تتراوح من 32 إلى 38 ميلاً في الساعة (51 إلى 61 كم/ساعة) أن تجعل من الصعب المشي ضد الريح، خاصة بالنسبة للأفراد الأكثر عرضة للخطر. يجب التعامل مع الأنشطة الخارجية بحذر، ويجب تأمين الأشياء خفيفة الوزن لمنعها من التطاير.
• قوة العاصفة: يمكن أن تسبب سرعة الرياح من 39 إلى 54 ميلاً في الساعة (63 إلى 87 كم/ساعة) أضرارًا هيكلية للمباني وقد تقتلع الأشجار الكبيرة. تصبح الأنشطة الخارجية خطرة، وقد تصبح قيادة المركبات رفيعة المستوى أمرًا صعبًا.
• العاصفة: يمكن أن تسبب سرعة الرياح التي تتراوح بين 55 و73 ميلاً في الساعة (89 إلى 117 كم/ساعة) أضرارًا كبيرة في الهياكل والأشجار وخطوط الكهرباء. لا يُنصح بشدة بالأنشطة الخارجية، ومن الضروري البقاء في الداخل واتباع تعليمات السلامة.
• الإعصار: يمكن أن تسبب سرعة الرياح التي تزيد عن 73 ميلاً في الساعة أضرارًا جسيمة وواسعة النطاق. يمكن تقشير الأسطح. النوافذ مكسورة. اقتلعت الأشجار. انقلبت المركبات الترفيهية والمنازل المتنقلة الصغيرة. يمكن دفع السيارات المتحركة خارج الطريق.