ما الفرق بين مستشعر سرعة الرياح ومستشعر حجم الهواء؟

ما الفرق بين مستشعر سرعة الرياح ومستشعر حجم الهواء؟

يكمن الفرق بين مستشعر سرعة الرياح ومستشعر حجم الهواء في سرعة الرياح واتجاهها.

سرعة الرياح هي سرعة الهواء بالنسبة لموقع ثابت على سطح الأرض. ووحدتها الشائعة هي متر/ثانية، حيث يساوي متر/ثانية 3.6 كيلومتر/ساعة. لا تُصنّف سرعة الرياح حسب شدتها، بل تُصنّف الرياح نفسها، وتُعدّ سرعة الرياح أساسًا لتصنيفها. عمومًا، كلما زادت سرعة الرياح، زادت شدتها، وازدادت قوتها وتدميرها. تُعدّ سرعة الرياح من أهمّ معايير البحث المناخي، إذ يلعب قياس الرياح في الغلاف الجوي دورًا هامًا في أبحاث تغيّر المناخ العالمي، وصناعة الطيران والفضاء، والتطبيقات العسكرية.

يشير حجم الهواء إلى كمية الهواء المتداولة في وحدة زمنية محددة. ويُستخدم عادةً للدلالة على قدرة المروحة أو جهاز التهوية. ووحدة حسابه هي المتر المكعب في الثانية. عندما تكون مادة المشتت الحراري واحدة، يُعد حجم الهواء المؤشر الأهم لقياس قدرة المشتت المبرد بالهواء على تبديد الحرارة. من البديهي أنه كلما زاد حجم الهواء، زادت قدرة المشتت على تبديد الحرارة. وذلك لأن السعة الحرارية للهواء ثابتة، وكلما زاد حجم الهواء، أي كلما زادت كمية الهواء التي يمكنها امتصاص المزيد من الحرارة في وحدة الزمن. وبالطبع، يرتبط تأثير تبديد الحرارة بكيفية تدفق الهواء عند نفس حجم الهواء.

سرعة الرياح وحجم الهواء ليسا متطابقين، لكن ثمة علاقة معينة بينهما. حجم الهواء يساوي حاصل ضرب سرعة الرياح في مساحة المقطع العرضي للفتحة. لذا، تُستمد بيانات مستشعر حجم الهواء في الغالب من بيانات قياس مستشعر سرعة الرياح.

طريقة التحويل المحددة هي:

L(م³/س)u003d3600*F(م²)*V(م/ث)

في الصيغة: L تعني حجم الهواء، F تعني مساحة تهوية مخرج الهواء، V تعني متوسط ​​سرعة الرياح المقاسة عند فوهة النفخ

يُعدّ مستشعر سرعة الرياح من نوع الكأس من أكثر مستشعرات سرعة الرياح شيوعًا، وقد ابتكره روبي صن في المملكة المتحدة. يتكون جزء الاستشعار من ثلاثة أو أربعة أكواب فارغة مخروطية الشكل أو نصف كروية. تُثبّت أغلفة الأكواب المجوفة على دعامات ثلاثية الرؤوس على شكل نجمة، تشكل زاوية 120 درجة بين كل منها، أو على دعامات متقاطعة على شكل صليب، تشكل زاوية 90 درجة بين كل منها. تُرتّب الأسطح المقعرة للأكواب في اتجاه واحد، ويُثبّت إطار الذراع المتقاطع بالكامل على عمود دوار رأسي.

عندما تهب الرياح من اليسار، يكون كوب الرياح 1 موازيًا لاتجاه الرياح، وتكون مركبة قوة الضغط على كوب الرياح 1 في الاتجاه الأقرب إلى محوره مساوية تقريبًا للصفر. يتقاطع كوبا الرياح 2 و3 مع اتجاه الرياح بزاوية 60 درجة. بالنسبة لكوب الرياح 2، يواجه سطحه المقعر الرياح ويتحمل أكبر ضغط رياح؛ أما كوب الرياح 3 فله سطح محدب يواجه الرياح، وبالتالي فإن ضغط الرياح عليه أقل من كوب الرياح 2، لأن فرق الضغط بين كوبي الرياح 2 و3 في الاتجاه العمودي على محورهما، مما يؤدي إلى دوران كوب الرياح في اتجاه عقارب الساعة. كلما زادت سرعة الرياح، زاد فرق الضغط الابتدائي. وكلما زاد التسارع، زادت سرعة دوران كوب الرياح.

بعد أن تبدأ أكواب قياس الرياح بالدوران، ونظرًا لأن الكوب الثاني يدور في اتجاه الرياح، ينخفض ​​ضغط الرياح عليه نسبيًا، بينما يدور الكوب الثالث بنفس السرعة عكس اتجاه الرياح، فيزداد ضغط الرياح عليه نسبيًا. ويستمر الفرق في التناقص. بعد فترة زمنية (عندما تكون سرعة الرياح ثابتة)، وعندما يصبح فرق الضغط الجزئي المؤثر على أكواب قياس الرياح الثلاثة صفرًا، تدور الأكواب بسرعة منتظمة. وبهذه الطريقة، يمكن تحديد سرعة الرياح بناءً على سرعة دوران أكواب قياس الرياح (عدد الدورات في الثانية).

عند دوران كوب قياس سرعة الرياح، فإنه يُحرك قرص القطع متعدد الأسنان المحوري أو القضيب المغناطيسي، ويتم الحصول على إشارة نبضية تتناسب مع سرعة الكوب عبر الدائرة الكهربائية. تُحسب هذه الإشارة النبضية بواسطة عداد، ويمكن الحصول على قيمة سرعة الرياح الفعلية بعد تحويلها. حاليًا، يعتمد مقياس سرعة الرياح الدوار الجديد على ثلاثة أكواب، ويتفوق أداء الكوب المخروطي على الكوب نصف الكروي. عند ازدياد سرعة الرياح، يستطيع الكوب الدوار زيادة سرعته بسرعة للتكيف مع تدفق الهواء. أما عند انخفاض سرعة الرياح، وبسبب تأثير القصور الذاتي، لا تنخفض السرعة فورًا. عادةً ما تكون سرعة الرياح التي يُشير إليها مقياس سرعة الرياح الدوار في الرياح العاصفة أعلى من القيمة الحقيقية، مما يُسبب خطأً كبيرًا (يبلغ متوسط ​​الخطأ حوالي 10%).

يعتمد مستشعر سرعة الرياح RS-FSJT-N01 تصميمًا ثلاثي الأجزاء. صُنع غلافه من مادة البولي كربونات المركبة، التي تتميز بمقاومة أفضل للحرارة والظروف الجوية مقارنةً ببلاستيك ABS العادي. يضمن هذا التصميم استخدام المستشعر في الهواء الطلق لفترات طويلة دون أن يصدأ، كما أنه مزود بنظام محامل داخلية سلسة لضمان دقة جمع البيانات.

يعمل مستشعر سرعة الرياح عادةً في الهواء الطلق، حيث تكون الظروف الجوية قاسية، وقد يتعرض للمطر والثلج في أي وقت. صُمم مستشعر سرعة الرياح بعناية فائقة مع أغطية للمحامل، مما يجعله مقاومًا للماء والمطر، وبالتالي يُحسّن مستوى الحماية ويجعل أداءه أكثر استقرارًا. أما بدون هذه الأغطية، فيسهل تسرب الماء إلى المنتج في الطقس الممطر والثلجي، مما قد يُلحق الضرر بلوحة الدائرة.

من أجل التكيف مع بيئات التركيب المتنوعة، يحتوي مستشعر سرعة الرياح من نوع كوب الرياح على طريقتين للإخراج، مخرج سفلي ومخرج جانبي، مما يسمح بالتكيف مع بيئات التركيب المختلفة وتحسين أداء المطر والثلج.

في الوقت الحاضر، يستخدم مستشعر سرعة الرياح من نوع الكأس على نطاق واسع في قياس سرعة الرياح في البيوت الزجاجية، وحماية البيئة، ومحطات الأرصاد الجوية ، والسفن، والأرصفة، وتربية الحيوانات، وغيرها من البيئات.

بشكل جماعي، كان تأثير حلول الاستشعار على المجتمع الصناعي هو القضاء على أجهزة الاستشعار الأصلية وتقليل الوقت الطويل المرتبط بأنظمة مراقبة البيئة بشكل كبير.

توفر العديد من المواقع الإلكترونية معلومات إضافية حول موضوع حلول الاستشعار. ومن هذه المواقع موقع Rika Sensors الذي يستحق الزيارة.

إن التقنية الرئيسية لشركة هونان ريكا للتكنولوجيا الإلكترونية المحدودة والمتعلقة بحلول أجهزة الاستشعار تقودنا إلى فهم المعلومات واستخدامها بشكل صحيح.

يُتيح حل الاستشعار للمستخدمين استخدامه بطرق مختلفة لتلبية احتياجاتهم.

تتولى شركة هونان ريكا للتكنولوجيا الإلكترونية المحدودة جميع مهام الصيانة لمنشآت ومنظمات حلول الاستشعار، وتتولى جميع أعمال الأمن والمراقبة للممتلكات.