كيف يقيس الأنيمومتر سرعة الرياح؟

مقياس شدة الريح هو جهاز يستخدم لقياس سرعة الرياح. هناك عدة أنواع مختلفة من أجهزة قياس شدة الريح، لكن أكثرها شيوعًا تعمل على مبدأ قياس الوقت الذي يستغرقه العنصر الدوار لإكمال عدد معين من الدورات في فترة زمنية معينة، وهو ما يرتبط مباشرة بسرعة الرياح. فيما يلي نظرة عامة على كيفية عمل مقياس شدة الريح النموذجي:

1. مقياس شدة الريح على شكل كوب: هذا هو التصميم الأقدم والأكثر وضوحًا. يتكون من ثلاثة أو أربعة أكواب متصلة بمغزل مركزي. عندما تهب الرياح، فإنها تتسبب في دوران الأكواب. كلما زادت سرعة الرياح، زادت سرعة دوران الأكواب. ثم تتم ترجمة سرعة الأكواب إلى قراءة لسرعة الرياح باستخدام صيغة رياضية تربط سرعة الدوران بسرعة الرياح.

2. مقياس شدة الريح المروحة: يستخدم هذا النوع المروحة بدلاً من الأكواب.تتناسب سرعة دوران المروحة مع سرعة الرياح. قد يتضمن مقياس شدة الريح آلية لحساب عدد الدورات خلال فترة زمنية معينة أو استخدام مقياس سرعة الدوران لقياس سرعة دوران المروحة مباشرة.

3.  مقياس شدة الريح: يقيس مقياس شدة الريح هذا سرعة الرياح من خلال مقدار انحراف الريشة، وهي عادة لوحة مسطحة أو تصميم أكثر تعقيدًا، في الريح. يتم تسجيل الانحراف، ويعرض المقياس سرعة الرياح المقابلة لهذا الانحراف.

4. مقياس شدة الريح بالسلك الساخن: هذا هو مقياس شدة الريح الذي يقيس سرعة الرياح باستخدام سلك رفيع أو شريط يتم تسخينه إلى درجة حرارة ثابتة. عندما تهب الرياح على السلك الساخن، فإنها تبرده. يتحول التغير في درجة الحرارة إلى تيار يتناسب مع سرعة الرياح.  هذا النوع من مقياس شدة الريح حساس للغاية وغالباً ما يستخدم في البحث العلمي.

5. مقياس شدة الريح الصوتي: يقيس مقياس شدة الريح هذا سرعة الرياح باستخدام الموجات الصوتية. فهو يوجه حزمة من الموجات الصوتية عبر اتجاه الريح ويقيس تحول دوبلر في تردد الموجة الصوتية التي تسببها الرياح. كلما زاد التحول، زادت سرعة الرياح.

6. مقياس شدة الريح بالليزر: هذا جهاز عالي الدقة يستخدم ضوء الليزر لقياس إزاحة دوبلر للضوء المتناثر من جسيم أو شبكة موضوعة في مسار الرياح. ومن خلال تحليل التحول في تردد الضوء المبعثر، يمكن تحديد سرعة الرياح.

وفي جميع الأحوال يجب معايرة مقياس شدة الريح مقابل سرعة رياح معروفة لضمان دقة القراءات. تنشئ عملية المعايرة علاقة بين استجابة الجهاز (على سبيل المثال، سرعة الدوران، والانحراف، وتغير درجة الحرارة) وسرعة الرياح الفعلية. غالبًا ما تتم هذه المعايرة في نفق الرياح باستخدام معيار معايرة بسرعة رياح معروفة.