ما هو الجهاز الذي يقيس سرعة الرياح واتجاهها؟

تعد سرعة الرياح واتجاهها جانبين أساسيين لقياس الرياح. وهي مهمة بطرق عديدة، بما في ذلك التنبؤ بالطقس والطيران والملاحة وتقييم تأثير الرياح على هياكل توربينات الرياح وإنتاج الطاقة.

كيف يتم قياس سرعة الرياح واتجاهها؟

قياس سرعة الرياح:

سرعة الرياح هي المسافة التي يتحركها الهواء لكل وحدة زمنية ويتم قياسها عادة بالأمتار في الثانية (m/s). هناك طرق مختلفة لقياس سرعة الرياح، وفيما يلي بعض الطرق الرئيسية:

1. مقياس شدة الريح: المعروف أيضًا باسم مقياس شدة الريح أو مقياس شدة الريح، وهو جهاز مصمم خصيصًا لقياس سرعة الرياح. يمكن لمقاييس شدة الريح قياس سرعة الرياح من خلال مبادئ مختلفة، مثل مقاييس شدة الريح الميكانيكية (على سبيل المثال، قياس شدة الريح) ومقاييس شدة الريح بالموجات فوق الصوتية.عادةً ما يتم توصيل مقاييس شدة الريح الميكانيكية بشفرات رياح قابلة للسحب، ويتم استنتاج سرعة الرياح من خلال سرعة دوران شفرات الرياح؛ بينما تستخدم مقاييس شدة الريح بالموجات فوق الصوتية طريقة فرق الوقت بالموجات فوق الصوتية، والتي تحسب سرعة الرياح عن طريق قياس التغير في سرعة انتشار الموجات فوق الصوتية في الهواء.

2. رادار الرياح دوبلر الليزري: وهو جهاز عالي التقنية لقياس سرعة الرياح، حيث يقوم بقياس اتجاه الرياح وسرعتها عن طريق شعاع الليزر، ويتميز بالدقة العالية والوضوح العالي.

قياس اتجاه الرياح:

يشير اتجاه الرياح إلى الاتجاه الذي تهب فيه الرياح، ويتم التعبير عنه عادةً بوحدات الزاوية، مثل 0 درجة للشمال، و90 درجة للشرق، وما إلى ذلك. الطرق الرئيسية لقياس اتجاه الرياح هي كما يلي:

1. دوارة الرياح:ريشة الرياح هي أداة شائعة لقياس اتجاه الرياح، وتتكون من عمود وسهم متجه. عندما تهب الرياح، سوف يدور السهم مع اتجاه الريح، وبالتالي يشير إلى اتجاه الريح. يحتوي رأس الريشة على مساحة صغيرة باتجاه الريح والذيل به مساحة كبيرة باتجاه الريح. يؤدي ضغط الرياح إلى دوران الريشة حتى تصبح موازية لتدفق الهواء، وبالتالي تحديد اتجاه الريح.

العلاقة بين سرعة الرياح واتجاهها

تعد سرعة الرياح واتجاهها من العوامل المهمة في الأرصاد الجوية. تخبرنا سرعة الرياح بمدى سرعة حركة الهواء، ويتم التعبير عنها عادةً بالأمتار في الثانية (m/s) أو بالكيلومترات في الساعة (كم/ساعة). يخبرنا اتجاه الرياح من أين تأتي الرياح ويتم التعبير عنه بالدرجات (على سبيل المثال، الشمال أو الجنوب أو الشرق أو الغرب) أو بالدرجات بالنسبة للشمال الحقيقي. يحدد هذان العاملان معًا ناقل الرياح، وهو أمر مهم لفهم الظروف الجوية وللتطبيقات العملية مثل الإبحار أو الطيران أو توليد الطاقة.

تعد سرعة الرياح واتجاهها من العوامل المهمة التي تصف الرياح، وهناك علاقة معينة بينهما:

1. التفاعل: يتأثر اتجاه الرياح بسرعة الرياح.على سبيل المثال، عندما تهب الرياح فوق عوائق مثل سلاسل الجبال، ستنخفض سرعة الرياح بسبب التأثير المعوق للتضاريس، وسيتغير اتجاه الرياح أيضًا. وبالمثل، فإن حجم سرعة الرياح يؤثر أيضًا على استقرار اتجاه الرياح.

2. التأثير المشترك: تحدد سرعة الرياح واتجاه الرياح معًا خصائص الرياح، مثل مستوى طاقة الرياح، وزاوية الرياح، وما إلى ذلك. وهذه المعلمات مهمة للتنبؤ بالطقس وأبحاث المناخ والفضاء.

معدات لقياس سرعة الرياح واتجاهها

قياس سرعة الرياح.

1. أجهزة قياس شدة الريح: هذه هي الأجهزة الأكثر استخدامًا لقياس سرعة الرياح. تتكون عادةً من ثلاثة أو أربعة أكواب متصلة بعمود. عندما تدور الأكواب بواسطة الرياح، فإن سرعة الدوران تتناسب مع سرعة الرياح.

2. أجهزة قياس شدة الريح بالسلك الحراري: تقيس سرعة الرياح عن طريق الكشف عن انتقال الحرارة بعيدًا عن سلك رفيع. معدل فقدان الحرارة هو دالة على سرعة الرياح.

3. أجهزة قياس شدة الريح بالموجات فوق الصوتية: تستخدم الموجات الصوتية لقياس سرعة الرياح. يقيس الوقت الذي تستغرقه الموجات الصوتية للانتقال بين أجهزة الاستشعار، وهو ما يرتبط بسرعة الرياح.

قياس اتجاه الرياح.

1. ريشة الريح (مؤشر الاتجاه): يتم تركيبها عادة أعلى مقياس شدة الريح. وهو عبارة عن قرص نصف دائري أو دائرة كاملة مع علامات تشير إلى اتجاه الريح. تدور الريشة لتشير في اتجاه الريح.

2. أجهزة قياس شدة الريح الدوارة: تتكون من ريشة تدور لتشير إلى اتجاه الريح. عادةً ما يتم الدوران بواسطة ترس إلى مقياس رقمي أو مؤشر على قرص.

تشتمل أجهزة قياس سرعة الرياح واتجاهها بشكل أساسي على مقاييس شدة الريح ودوارات الرياح، والتي يمكن استخدامها بشكل فردي أو مجتمعة لتشكيل أدوات مركبة مثل أعمدة الرياح. بالإضافة إلى ذلك، مع تطور العلوم والتكنولوجيا، يوجد أيضًا رادار رياح دوبلر بالليزر ومعدات أخرى عالية التقنية يمكنها قياس سرعة الرياح واتجاهها بدقة أكبر.

لتلخيص ذلك، هناك طرق مختلفة لقياس سرعة الرياح واتجاهها، بما في ذلك استخدام الأدوات التقليدية مثل أجهزة قياس شدة الريح ودوارات الرياح، بالإضافة إلى المعدات عالية التقنية مثل رادار الرياح دوبلر الليزري. وفي الوقت نفسه، هناك علاقة تأثير متبادل وعمل مشترك بين سرعة الرياح واتجاهها، والتي تحدد معًا خصائص الرياح.

الرياح ورقة بيانات مستشعر السرعة (مقياس شدة الريح الكأسي).

NBL-W-SS-Wind-Speed-Sensors-Instruction-Manual-V4.0.pdf

ورقة بيانات مستشعر اتجاه الرياح

NBL-W-DS-wind-direction-sensor-Manual.pdf