مبدأ ومقدمة المنتج لمستشعر سرعة الرياح

مستشعر سرعة الرياح هو مستشعر شائع يمكنه قياس سرعة الرياح وحجم الهواء بشكل مستمر (حجم الهواء = سرعة الرياح × مساحة المقطع العرضي).

تنقسم أجهزة استشعار سرعة الرياح عمومًا إلى أجهزة استشعار سرعة الرياح الميكانيكية (المروحة بشكل أساسي وكأس الرياح) وأجهزة استشعار سرعة الرياح بالهواء الساخن وأجهزة استشعار سرعة الرياح بأنبوب بيتوت وأجهزة استشعار سرعة الرياح بالموجات فوق الصوتية بناءً على المبادئ الصوتية.

يعد مستشعر سرعة الرياح على شكل كأس الرياح أحد أجهزة استشعار سرعة الرياح الشائعة جدًا، وقد اخترعه روبنسون لأول مرة في المملكة المتحدة. يتكون الجزء التعريفي من ثلاثة أو أربعة أكواب فارغة مخروطية أو نصف كروية. يتم تثبيت غلاف الكوب المجوف على دعامة ثلاثية الشكل على شكل نجمة بزاوية 120 درجة لبعضها البعض أو على قوس متقاطع بزاوية 90 درجة لبعضها البعض.يتم ترتيب السطح المقعر للكوب في اتجاه واحد، ويتم تثبيت الذراع المتقاطع بالكامل على محور دوران رأسي.

عندما تهب الرياح من اليسار، يكون كوب الريح 1 موازيًا لاتجاه الريح، وتكون القوة المكونة لضغط الريح على كوب الريح 1 في الاتجاه الأقرب لمحور كوب الريح صفرًا تقريبًا. تتقاطع كؤوس الرياح 2 و 3 مع نفس اتجاه الرياح بزاوية 60 درجة. بالنسبة لكأس الرياح 2، فإن سطحه المقعر يواجه الريح ويتحمل أكبر ضغط للرياح؛كأس الرياح 3 له سطح محدب يواجه الريح، واضطراب الرياح يجعله عرضة لضغط الرياح. إنه أصغر من كوب الريح 2. نظرًا لاختلاف الضغط بين كوب الريح 2 وكوب الريح 3 في الاتجاه العمودي على محور كوب الريح، يبدأ كوب الريح في الدوران في اتجاه عقارب الساعة.كلما زادت سرعة الرياح، زاد فرق الضغط الأولي، مما يؤدي إلى زيادة التسارع، وكلما زاد دوران كوب الرياح.

بعد أن يبدأ كوب الريح بالدوران، لأن الكوب 2 يدور في اتجاه الريح، يقل ضغط الريح نسبيًا، بينما يدور الكوب 3 عكس الريح بنفس السرعة، يزداد ضغط الرياح نسبيًا، ويستمر فرق ضغط الرياح في الانخفاض.، بعد فترة من الزمن (عندما تكون سرعة الرياح ثابتة)، عندما يكون فرق الضغط الجزئي المؤثر على أكواب الرياح الثلاثة صفرًا، تصبح أكواب الرياح تدور بشكل منتظم. وبهذه الطريقة يمكن تحديد سرعة الرياح وفقًا لسرعة دوران كوب الريح (عدد الثورات في الثانية).

عندما يدور كوب الريح، فإنه يدفع قرص القطع المحوري متعدد الأسنان أو القضيب المغناطيسي للتدوير، ويتم الحصول على إشارة النبض المتناسبة مع سرعة دوران كوب الريح من خلال الدائرة.

يتم حساب إشارة النبض بواسطة العداد، ويمكن الحصول على قيمة سرعة الرياح الفعلية بعد التحويل.