ما هي سرعة الرياح المستشعرة؟

جهاز استشعار سرعة الرياح هو جهاز يستخدم لقياس سرعة تدفق الهواء أو سرعة الرياح. يمكن تحقيق ذلك من خلال مبادئ وتقنيات مختلفة. تحته عدد قليل من الأنواع الشائعة من مجسات سرعة الرياح:

1- أجهزة استشعار سرعة الرياح الروتارية: تستخدم أجهزة استشعار سرعة الرياح الروتارية مجمعاً دائرياً (مثل طاحونة هوائية أو زجاجي) لقياس سرعة الرياح، ومع مرور تدفق الهواء عبر جهاز الاستشعار، تدور التجميعات الدورية مع سرعة تدفق الهواء ويحول جهاز الاستشعار السرعة الدوارة إلى قراءة للسرعة الريحية المقابلة.

2- استشعار السرعة الريحية بالسلك الساخن: تستخدم أجهزة الاستشعار السريعة الريحية التي تعمل بالسلك الساخن تأثير التبريد الذي يحدثه الأسلاك الساخنة لقياس سرعة الرياح، ويُحمَّل الأسلاك الساخنة في جهاز الاستشعار لتوليد الحرارة، وعندما يمر الهواء فوق الأسلاك، يلتقط الحرارة ويتسبب في هبوط درجة حرارة الأسلاك.وبقياس التغير في درجة حرارة الأسلاك الساخنة، يمكن للمستشعر أن يحدد سرعة تدفق الهواء ويحسب سرعة الرياح المقابلة.

3- استشعار سرعة الرياح فوق الصوتية: تستخدم أجهزة استشعار سرعة الرياح فوق الصوتية تكنولوجيا فوق صوتية لقياس سرعة الرياح، ويحسب الاستشعار سرعة الرياح بإرسال واستقبال إشارات فوق صوتية وقياس الفرق الزمني بين انتشار الإشارات فوق الصوتية في تدفق الهواء.

4 - مُجسّس الرياح للضغط التفاضلي: تقوم أجهزة استشعار الرياح بالضغط التفاضلي بقياس سرعة الرياح باستخدام الفرق في ضغط تدفق الهواء على كلا طرفي الاستشعار، ويحتوي الاستشعار على ثقبين صغيرين أو أنبوبين صغيرين، وعندما يمر تدفق الهواء عبر هذه الثقوب أو الأنابيب، فإنه يخلق ضغوطا مختلفة على طرفي المجس، وبقياس الفرق في الضغط، يمكن للمستشعر أن يحدد سرعة الرياح.

تقوم أجهزة استشعار سرعة الرياح بدور هام في العديد من سيناريوهات التطبيقات، وفيما يلي عدد قليل من سيناريوهات التطبيقات الرئيسية:

1- المراقبة الجوية: السرعة الريحية هي معيار هام في رصد الأرصاد الجوية، وهو ذو أهمية كبيرة في التنبؤ بالطقس، وبحوث المناخ، والإنذار بالكوارث الطبيعية، وتستخدم أجهزة استشعار سرعة الرياح على نطاق واسع في محطات الأرصاد الجوية، وسواتل الأرصاد الجوية، وأنفاق الرياح لرصد وتسجيل بيانات سرعة الرياح.

2 - استخدام طاقة الرياح: الطاقة الريحية هي مصدر طاقة متجدد ونظيف يستخدم لتوليد الطاقة وإمدادات الطاقة، وتؤدي أجهزة استشعار سرعة الرياح دورا حيويا في صناعة طاقة الرياح لرصد ومراقبة تشغيل التوربينات الريحية، وبقياس سرعة الرياح، يمكن تحقيق الأداء الأمثل لنظام التوربينات الريحية وتحسين كفاءة توليد الطاقة.

3 - الرصد البيئي: السرعة الريحية هي معيار هام في الرصد البيئي ولها تأثير كبير على نوعية الهواء وتغير المناخ وتشتت التلوث، وتستخدم أجهزة استشعار سرعة الرياح على نطاق واسع في معدات الرصد البيئي لقياس ورصد سرعة تدفق الهواء واتجاهه.

4 - التشييد: في البناء، تعتبر سرعة الرياح الرائجة الرائجة الهائمة أحد العوامل الرئيسية في عملية التصميم والتشييد، ويمكن استخدام أجهزة الاستشعار ذات السرعة الريحية لقياس سرعة الرياح وتسجيلها في موقع البناء، ومساعدة المهندسين على تقييم أثر الرياح وضمان السلامة الهيكلية للمبنى.

5- الفضاء الجوي: في الفضاء الجوي، يعتبر فهم سرعة الرياح أمراً مهماً لسلامة الطيران والملاحة، وتستخدم أجهزة استشعار سرعة الرياح في مركبات مثل الطائرات والطائرات بدون طيار والمركبات الفضائية لقياس سرعة تدفق الهواء أثناء الطيران لمساعدة الطيارين أو نظم الملاحة على اتخاذ القرارات الصحيحة.

وهذه ليست سوى بعض سيناريوهات التطبيقات الرئيسية لأجهزة استشعار سرعة الرياح، التي لها في الواقع مجموعة واسعة من التطبيقات في العديد من المجالات الأخرى مثل التحكم الصناعي في السوائل، والنقل، وحماية البيئة.