loading

شركة ريكا سينسور هي شركة مصنعة لأجهزة استشعار الطقس ومزودة لحلول مراقبة البيئة ولديها أكثر من 10 سنوات من الخبرة في هذا المجال.

مبدأ وتطبيق مستشعر اتجاه سرعة الرياح بالموجات فوق الصوتية لقياس السرعة

مبدأ وتطبيق مستشعر اتجاه سرعة الرياح بالموجات فوق الصوتية لقياس السرعة

يشير متجه الرياح إلى سرعة الرياح واتجاهها، وهو أحد العناصر الأساسية للمراقبة في الرصد الجوي.

مع تطور تقنيات إنترنت الأشياء وتقنيات الاستشعار، أصبحت محطات الأرصاد الجوية الحديثة أكثر ذكاءً، وتتجه تدريجياً نحو العمل دون الحاجة إلى مشغلين على مدار الساعة. لذا، باتت هذه المحطات بحاجة ماسة إلى مستشعرات عالية الدقة لقياس سرعة واتجاه الرياح، لا تحتاج إلى صيانة.

تحتوي أجهزة استشعار سرعة واتجاه الرياح الميكانيكية التقليدية على أجزاء دوارة، مما يجعلها عرضة للتآكل. وقد تتضرر بنيتها الميكانيكية بفعل سوء الأحوال الجوية، كما أن الغبار الرملي ورذاذ الملح قد يتسببان في التآكل. في الوقت نفسه، يعتمد مقياس سرعة الرياح الميكانيكي على سرعة رياح ابتدائية بسبب الاحتكاك. فإذا كانت سرعة الرياح أقل من هذه القيمة الابتدائية، فلن يتمكن المقياس من تدوير المروحة أو كوب قياس الرياح. وبالتالي، لن يتمكن مقياس سرعة الرياح الميكانيكي من قياس سرعة الرياح عند انخفاضها عن السرعة الابتدائية. وللتغلب على أوجه القصور المتأصلة في مقياس سرعة الرياح التقليدي ذي كوب قياس الرياح، ظهر نوع جديد هو مقياس سرعة الرياح بالموجات فوق الصوتية.

تُستخدم أجهزة استشعار سرعة واتجاه الرياح بالموجات فوق الصوتية على نطاق واسع في المجالات الصناعية والبحث العلمي نظرًا لاستجابتها السريعة ودقة قياسها العالية وسهولة صيانتها واستخدامها. يعتمد هذا النوع من أجهزة الاستشعار بشكل أساسي على فرق الترددات فوق الصوتية المنبعثة من أربعة أجهزة استشعار موضوعة عموديًا لحساب سرعة واتجاه الرياح، ويُخرج قيمة السرعة (م/ث) والاتجاه (°) عبر الجهاز.

ثلاث طرق لقياس سرعة الموجات فوق الصوتية

تشمل طرق قياس سرعة الرياح بالموجات فوق الصوتية بشكل أساسي طريقة فرق الوقت، وطريقة فرق التردد، وطريقة فرق الطور، وطريقة الارتباط.

طريقة فرق التوقيت

تُعدّ طريقة فرق التوقيت شائعة جدًا، ومبدأها كالتالي: في الهواء الساكن، تتغير سرعة انتشار الموجات الصوتية بتغير اتجاه تدفق الهواء. فإذا كان اتجاه الرياح متطابقًا مع اتجاه انتشار الموجة الصوتية، تزداد سرعة انتشار الموجة الصوتية، والعكس صحيح، إذ تقلّ سرعة انتشارها.

عندما تنتشر الموجات فوق الصوتية في الهواء، يوجد فرق في السرعة بين اتجاه الريح واتجاهها المعاكس. وعندما تنتشر لمسافة ثابتة، يعكس هذا الفرق في السرعة فرقًا زمنيًا، ويرتبط هذا الفرق الزمني خطيًا بسرعة الرياح المراد قياسها. لذلك، يقوم مستشعر سرعة واتجاه الرياح بالموجات فوق الصوتية بإصدار موجات فوق صوتية متتابعة بتردد ثابت، ويقيس وقت وصول الموجات في كلا الاتجاهين، ومن ثمّ يحصل على سرعة انتشارها في اتجاه الريح واتجاهها المعاكس، ويمكن الحصول على قيمة سرعة الرياح بعد المعالجة والتحويل.

طريقة فرق التردد

طريقة فرق التردد هي طريقة مباشرة تعتمد على عدة دورات. تبلغ دقة هذه الطريقة ضعف دقة طريقة فرق الزمن المباشرة. وهي مناسبة لخطوط الأنابيب متوسطة وصغيرة القطر. تتميز هذه الطريقة بدقة عالية وتأثر أقل بدرجة الحرارة. أما عيبها فهو عدم استقرار النتائج بسبب العوامل البيئية.

طريقة فرق الطور

تقوم طريقة فرق الطور بتحويل سرعة الرياح من خلال فرق الوقت إلى طور للقياس.

مشاكل في مستشعر سرعة واتجاه الرياح فوق الصوتية

مشكلة تغير زاوية اتجاه الرياح: عند تحليل إشارة اتجاه الرياح المقاسة بواسطة مستشعر سرعة واتجاه الرياح ثنائي الأبعاد بالموجات فوق الصوتية، تُعدّ ظاهرة تغير زاوية اتجاه الرياح شائعة في بيانات اتجاه الرياح. تتذبذب زاوية اتجاه الرياح بشكل حاد وكبير خلال فترة زمنية قصيرة. وتختلف خصائص تذبذب إشارة اتجاه الرياح خلال فترة تغير زاوية اتجاه الرياح اختلافًا واضحًا عن الفترات الأخرى. ولا يمكننا تحديد ما إذا كانت هذه الظاهرة ستؤثر على تحليل تذبذب إشارة اتجاه الرياح اللاحق إلا من خلال فهم أسبابها فهمًا عميقًا. وفي حال وجود تأثير سلبي، ينبغي اعتماد أساليب مناسبة لإجراء تصحيحات معقولة لإشارة اتجاه الرياح.

تُستخدم أجهزة استشعار سرعة واتجاه الرياح بالموجات فوق الصوتية على نطاق واسع حاليًا في مراقبة سلامة الطاقة، والجسور والأنفاق، ومراقبة البيئة الحضرية للسفن البحرية، والسلامة على الطرق، وغيرها من المجالات. وتساهم المزايا العديدة لمقياس سرعة الرياح بالموجات فوق الصوتية في زيادة استخدامه، ومن المتوقع أن يتبوأ مكانة رائدة في مجال أجهزة قياس سرعة الرياح مستقبلًا.


النقطة الأساسية بالنسبة لشركة هونان ريكا للتكنولوجيا الإلكترونية المحدودة هي أن العمليات الإدارية لا تقل أهمية عن المدخلات الأخرى في الإنتاج ويمكن أن تخلق ميزة تنافسية كبيرة.

احصل على استشارة احترافية وفعّالة من حيث التكلفة من شركة ريكا للمستشعرات، المتخصصة في أجهزة الاستشعار الأصلية. خبراء شركة هونان ريكا للتكنولوجيا الإلكترونية المحدودة هم خيارك الأمثل!

إذا كنت بحاجة إلى أي مساعدة في أنظمة مراقبة البيئة باستخدام أجهزة الاستشعار، فإن شركة هونان ريكا للتكنولوجيا الإلكترونية المحدودة على أتم الاستعداد لتقديم المساعدة. نحن نقدم أفضل الحلول في فئتها. ستُمكّنك تصاميمنا وخدماتنا من إنشاء الغرفة المثالية التي لطالما حلمت بها!

كلما زاد عدد الأشخاص الذين يقومون بعمل معين، زادت احتمالية قيام الآخرين به أيضاً. وعندما تستطيع شركة ريكا سينسورز إثبات شعبيتها أو رضا قاعدة عملائها الواسعة، يزداد احتمال إقبال المستهلكين الآخرين على شرائها أيضاً.

ابق على تواصل معنا
مقالات مقترحة
معرفة INFO CENTER معلومات الصناعة
لايوجد بيانات
مستشعر ريكا
جميع الحقوق محفوظة © 2025 لشركة هونان ريكا للتكنولوجيا الإلكترونية المحدودة | خريطة الموقع   |   سياسة الخصوصية  
Customer service
detect