جهاز قياس الرياح لبرج مقياس سرعة الرياح

يشتمل جهاز قياس الرياح المثبت في برج مقياس سرعة الرياح على مقياس سرعة الرياح، وجهاز قياس سرعة الرياح، ومستشعر دوارة الرياح ، وبرنامج قياس الرياح، ومقياس الحرارة، ومقياس الضغط الجوي، ومقياس الرطوبة، وما إلى ذلك.

1. مقياس سرعة الرياح

يُستخدم مقياس سرعة الرياح لقياس سرعة الرياح وضغطها. تشمل أجهزة قياس سرعة الرياح مقاييس سرعة الرياح الدوارة، ومقاييس سرعة الرياح المُبددة للحرارة، ومقاييس سرعة الرياح الصوتية، ومجسات سرعة الرياح فوق الصوتية، وغيرها. تستخدم غالبية مزارع الرياح عادةً مقاييس سرعة الرياح الدوارة. تشمل هذه المقاييس مقاييس سرعة الرياح ذات الكأس ومقاييس سرعة الرياح ذات المروحة. يتكون مقياس سرعة الرياح ذو الكأس من 3 أو 4 تجاويف نصف كروية أو مخروطية مكافئة. يُثبّت هذا المقياس على دعامة ثلاثية الشعب تُشكّل زاوية 120 درجة، أو دعامة متقاطعة تُشكّل زاوية 90 درجة بين كل شعبة، وتكون الأسطح المقعرة للأكواب مُتجهة في اتجاه واحد. تُثبّت الدعامة المتقاطعة بالكامل على محور دوران رأسي. تحت تأثير الرياح، يدور الكأس حول المحور بسرعة تتناسب مع سرعة الرياح. يُعد مقياس سرعة الرياح ذو المروحة نوعًا آخر من مقاييس سرعة الرياح الدوارة، ويتكون من مروحة ثلاثية أو رباعية الشفرات، تُثبّت في مقدمة دوارة الرياح بحيث يمكن توجيهها مع اتجاه الرياح في أي وقت. تدور الشفرات حول محور أفقي بسرعة تتناسب مع سرعة الرياح.

يُثبّت جهاز قياس سرعة الرياح على ارتفاعات مختلفة تحددها برج قياس الرياح. وللحد من تأثير ظل البرج على قياس سرعة الرياح، يجب تثبيت الجهاز على دعامة ثابتة تمتد أفقيًا من جسم البرج، مع مراعاة ترك مسافة معينة بينهما. في حالة استخدام برج قياس هياكل جملونية، يجب أن يكون قطره أكبر من ثلاثة أضعاف قطر البرج، وفي حالة استخدام برج قياس هياكل أنبوبية، يجب أن يكون قطره أكبر من ستة أضعاف قطر البرج. يجب تعديل وضعية دعامة جهاز قياس سرعة الرياح أفقيًا، بحيث تتراوح الزاوية بين دعامة الجهاز واتجاه الرياح الرئيسي في منطقة القياس بين 30 و90 درجة.

بالإضافة إلى ذلك، يعتمد مقياس سرعة الرياح الإشعاعي على معدل تبديد الحرارة لجسم ساخن، والذي يرتبط بسرعة الهواء المحيط. يمكن استخدام هذه الخاصية لقياس سرعة الرياح، ولكنها تُستخدم بشكل أساسي لقياس السرعات المنخفضة. أما مقاييس سرعة الرياح الصوتية، فهي خالية من الأجزاء الدوارة، وتتميز بسرعة استجابتها، وقدرتها على قياس مكونات سرعة الرياح في أي اتجاه محدد، إلا أن تكلفتها مرتفعة للغاية. ولذلك، تُستخدم مقاييس سرعة الرياح الدوارة بشكل عام لقياس سرعة الرياح.

2. مستشعر دوارة الرياح

يُعدّ مستشعر اتجاه الرياح الجهاز الأكثر شيوعًا لقياس اتجاه الرياح، ويشمل أنواعًا مختلفة منها أحادية الجناح، وثنائية الجناح، والانسيابية، وغيرها. يتكون جهاز قياس اتجاه الرياح عادةً من أربعة أجزاء: الذيل، وقضيب التوجيه، والثقل الموازن، والمحور الرئيسي الدوار. يقع مركز الثقل على محور المحور الرئيسي، ويمكن لجهاز قياس اتجاه الرياح بأكمله أن يتأرجح بحرية حول المحور الرأسي.

يُثبّت مستشعر اتجاه الرياح على الارتفاع المحدد لبرج مقياس سرعة الرياح. ويجب تثبيته على عارضة صلبة يزيد قطرها عن ثلاثة أضعاف قطر برج الرياح ذي الهيكل الشبكي، وستة أضعاف قطر برج الرياح ذي الهيكل الأنبوبي الدائري، بحيث يكون اتجاه الرياح الرئيسي عموديًا على اتجاه الرياح الرئيسي (بحيث تكون العارضة بزاوية 90 درجة)، مع تصحيحه أفقيًا. إضافةً إلى ذلك، يجب تصحيح اتجاه الرياح وفقًا للانحراف المغناطيسي المحلي، وتثبيته في اتجاه الشمال الفعلي.

يُعبّر عن اتجاه الرياح عمومًا بستة عشر اتجاهًا، وهي: الشمال الشمالي الشرقي (NNE)، والشمال الشرقي (NE)، والشمال الشرقي الشرقي (ENE)، والشرق (E)، والجنوب الشرقي الشرقي (ESE)، والجنوب الشرقي (SE)، والجنوب الجنوبي الشرقي (SSE)، والجنوب (S)، والجنوب الجنوبي الغربي (SSW)، والجنوب الغربي (SW)، والجنوب الغربي الغربي (WSW)، والغرب (W)، والشمال الغربي الغربي (WNW)، والشمال الغربي (NW)، والشمال الشمالي الغربي (NNW)، والشمال (N). ويمكن أيضًا التعبير عن اتجاه الرياح بزاوية، مع اعتبار الشمال الحقيقي مرجعًا والدوران في اتجاه عقارب الساعة، فتكون زاوية الرياح الشرقية 90 درجة، والجنوبية 180 درجة، والغربية 270 درجة، والشمالية 360 درجة.

3. برنامج قياس الرياح

تتمثل الوظيفة الرئيسية لبرنامج قياس الرياح في تسجيل سرعة الرياح واتجاهها ودرجة الحرارة والضغط الجوي الذي يقيسه برج الرياح في شكل بيانات من خلال أجهزة الاستشعار، بحيث يتمكن مهندس موارد الرياح من إجراء تحليل لاحق لبيانات موارد الرياح.

لدى شركة ريكا أجهزة قياس الرياح الاحترافية للبيع، مثل أجهزة استشعار سرعة الرياح، وأجهزة استشعار اتجاه الرياح، وما إلى ذلك.

قد يعجبك:

مستشعر الرياح

ما هي أجهزة قياس الطقس ومحطة الأرصاد الجوية؟