مبدأ عمل وميزات مستشعر سرعة الرياح بالموجات فوق الصوتية

يُولي الناس عادةً أهميةً كبيرةً لجمع البيانات المناخية، لذا تُستخدم أدوات قياس عالية الدقة. وينطبق الأمر نفسه على قياس سرعة الرياح. في الواقع، تُجرى معظم عمليات قياس سرعة الرياح حاليًا باستخدام أجهزة استشعار سرعة الرياح فوق الصوتية. فهل تُعدّ هذه الأجهزة فعّالةً حقًا؟

يتمتع مستشعر سرعة الرياح بالموجات فوق الصوتية بمزايا واضحة:

بالمقارنة مع الأجهزة المماثلة، تتميز أجهزة الاستشعار فوق الصوتية المستخدمة في مجال الأرصاد الجوية بقدرتها على قياس تغيرات سرعة الرياح بدقة أكبر في مختلف الظروف الجوية، كما أن زمن استجابتها أسرع من زمن استجابة الأجهزة المماثلة في نفس الفترة الزمنية. ومن الجدير بالذكر أنه في حال الحاجة إلى قياس تغيرات درجة الحرارة المحيطة دون توفر أجهزة قياس الحرارة، يمكن لجهاز استشعار سرعة الرياح فوق الصوتي قياس هذه التغيرات. وهذه هي ميزة هذا الجهاز.

مبدأ عمل مستشعر سرعة الرياح بالموجات فوق الصوتية:

يستخدم مستشعر سرعة الرياح بالموجات فوق الصوتية طريقة فرق التوقيت لقياس سرعة الرياح. يتم حساب سرعة الصوت في الهواء بتراكبها على سرعة الرياح. إذا انتشرت الموجة فوق الصوتية في نفس اتجاه الرياح، تزداد سرعتها؛ وعلى العكس، إذا انتشرت في الاتجاه المعاكس، تقل سرعتها. بالتالي، في ظل ظروف قياس ثابتة، يمكن ربط سرعة انتشار الموجة فوق الصوتية في الهواء بسرعة الرياح. ومن ثم، يمكن الحصول على سرعة واتجاه دقيقين للرياح من خلال الحساب. ونظرًا لتأثر سرعة الموجة الصوتية بدرجة الحرارة أثناء انتقالها في الهواء، فإن مقياس سرعة الرياح يقيس اتجاهين متعاكسين عبر قناتين، لذا يمكن إهمال تأثير درجة الحرارة على سرعة الموجة الصوتية.

يتميز مستشعر سرعة الرياح بالموجات فوق الصوتية بخفة وزنه، وعدم احتوائه على أجزاء متحركة، ومتانته وقوته، ولا يحتاج إلى صيانة أو معايرة ميدانية، كما أنه قادر على إخراج سرعة الرياح واتجاهها في آن واحد. يمكن للعملاء اختيار وحدة قياس سرعة الرياح، وتردد الإخراج، وتنسيق الإخراج وفقًا لاحتياجاتهم. كما يمكنهم اختيار جهاز تسخين (موصى به للاستخدام في البيئات الباردة) أو مخرج تناظري حسب الحاجة. ويمكن استخدامه مع أجهزة الكمبيوتر، أو أجهزة تجميع البيانات، أو غيرها من أجهزة جمع البيانات المزودة بمنفذ RS485 أو مخرج تناظري.

يُعد جهاز قياس سرعة واتجاه الرياح بالموجات فوق الصوتية أداة متطورة نسبياً لقياس سرعة واتجاه الرياح. وبفضل تغلبه على أوجه القصور المتأصلة في أجهزة قياس سرعة واتجاه الرياح الميكانيكية، فإنه يعمل بكفاءة عالية طوال اليوم ولفترات طويلة، مما يجعله أكثر استخداماً على نطاق واسع. وسيشكل بديلاً فعالاً لأجهزة قياس سرعة الرياح الميكانيكية.

ميزات مستشعر سرعة الرياح بالموجات فوق الصوتية:

1. باستخدام تقنية تعويض الطور الصوتي، دقة أعلى؛

2. من خلال اعتماد تقنية التعرف على الأخطاء العشوائية، يمكن للقياس أيضًا ضمان انخفاض الأخطاء المنفصلة في الرياح، مما يجعل الإخراج أكثر استقرارًا؛

3. تتمتع تقنية تعويض القياس للطقس المصحوب بالرذاذ والضباب الكثيف بقدرة أكبر على التكيف مع البيئة؛

4. تقنية الترشيح الرقمي، قدرة أقوى على مقاومة التداخل الكهرومغناطيسي؛

5. لا يوجد حد لسرعة الرياح عند البدء، ويعمل بسرعة رياح صفرية، ومناسب لقياس النسيم الداخلي، ولا يوجد حد للزاوية (360 درجة في جميع الاتجاهات)، والحصول على بيانات سرعة الرياح واتجاهها؛

6. دقة قياس عالية؛ أداء مستقر؛ استهلاك منخفض للطاقة بدون معايرة؛

7. الهيكل متين والجهاز مقاوم للتآكل بدرجة عالية، لذلك لا داعي للقلق بشأن التلف أثناء التركيب والاستخدام؛

8. تصميم مرن، خفيف الوزن، قابل للنقل، سهل التركيب والتفكيك؛

9. سهولة الوصول إلى الإشارة، مما يوفر الإشارات الرقمية والتناظرية على حد سواء؛

10. لا حاجة للصيانة والمعايرة في الموقع، عمل حقيقي بزاوية 0 إلى 360 درجة (بدون زاوية ميتة)