Qual a diferença entre um sensor de velocidade do vento e um sensor de volume de ar?

A diferença entre o sensor de velocidade do vento e o sensor de volume de ar reside na velocidade e na direção do vento.

A velocidade do vento refere-se à velocidade do ar em relação a um ponto fixo na Terra. A unidade comum é m/s, sendo 1 m/s igual a 3,6 km/h. A velocidade do vento não possui graduação; apenas o vento possui graduação, e a velocidade do vento é a base para a classificação dos níveis de intensidade do vento. De modo geral, quanto maior a velocidade do vento, maior a intensidade do vento e mais destrutivo ele é. A velocidade do vento é um dos principais parâmetros da pesquisa climatológica, e a medição do vento na atmosfera desempenha um papel importante e significativo para a pesquisa sobre mudanças climáticas globais, a indústria aeroespacial e outras aplicações.

O volume de ar refere-se à quantidade de ar que circula por unidade de tempo. Geralmente, é usado para indicar a capacidade de um ventilador ou dispositivo de ventilação. A unidade de cálculo é metros cúbicos por segundo. No caso de um dissipador de calor do mesmo material, o volume de ar é um indicador importante para medir a capacidade de dissipação de calor do radiador refrigerado a ar. Obviamente, quanto maior o volume de ar, maior a capacidade de dissipação de calor do radiador. Isso ocorre porque a capacidade térmica do ar é constante e, quanto maior o volume de ar, mais ar por unidade de tempo pode remover mais calor. É claro que, para o mesmo volume de ar, o efeito de dissipação de calor está relacionado à forma como o ar flui.

A velocidade do vento e o volume de ar não são a mesma coisa, mas existe uma certa correlação entre os dois. O volume de ar é igual ao produto da velocidade do vento pela área da seção transversal do orifício, portanto, os dados do sensor de volume de ar são, em sua maioria, convertidos a partir dos dados de medição do sensor de velocidade do vento.

O sensor de velocidade do vento tipo copo é um sensor muito comum, inventado por Ruby Sun na Inglaterra. A parte sensora é composta por três ou quatro copos ocos em formato de cone ou hemisférico. A carcaça oca do copo é fixada em um suporte em forma de estrela de três pontas a 120° ou em um suporte em forma de cruz a 90°. As superfícies côncavas do copo estão dispostas em uma mesma direção, e toda a estrutura da cruz é fixada em um eixo de rotação vertical.

Quando o vento sopra da esquerda, a concha de vento 1 fica paralela à direção do vento, e a componente da pressão do vento na concha 1, na direção perpendicular ao seu eixo, é aproximadamente zero. As conchas de vento 2 e 3 interceptam a direção do vento em um ângulo de 60 graus. Na concha 2, sua superfície côncava está voltada para o vento e suporta maior pressão; a concha 3 tem uma superfície convexa voltada para o vento, e a influência do vento em sua circunferência faz com que ela receba o vento. A pressão é menor que a da concha 2. Devido à diferença de pressão entre as conchas 2 e 3 na direção perpendicular ao seu eixo, a concha começa a girar no sentido horário. Quanto maior a velocidade do vento, maior a diferença de pressão inicial, resultando em maior aceleração e, consequentemente, maior a velocidade de rotação da concha.

Após o início da rotação do copo medidor de vento, como o copo 2 gira na direção do vento, a pressão do vento é relativamente reduzida, enquanto o copo 3 gira na mesma velocidade contra o vento, a pressão do vento é relativamente aumentada, e a diferença de pressão do vento, após um período de tempo (quando a velocidade do vento se torna constante), quando a diferença de pressão parcial atuando sobre os três copos medidores de vento for zero, os copos medidores de vento girarão a uma velocidade constante. Dessa forma, a velocidade do vento pode ser determinada pela velocidade do copo medidor de vento (o número de rotações por segundo).

Quando a concha de vento gira, ela aciona o disco de corte coaxial de múltiplos dentes ou a haste magnética, e o sinal de pulso proporcional à velocidade da concha é obtido através do circuito. O sinal de pulso é contado pelo contador, e o valor real da velocidade do vento pode ser obtido após a conversão. Atualmente, o novo anemômetro rotativo adota três conchas, e o desempenho da concha cônica é melhor do que o da concha hemisférica. Quando a velocidade do vento aumenta, a concha do rotor pode aumentar rapidamente a velocidade para se adaptar à velocidade do fluxo de ar. Quando a velocidade do vento diminui, devido à influência da inércia, a velocidade não cai imediatamente. A velocidade do vento indicada pelo anemômetro rotativo em ventos fortes geralmente é muito alta, o que se torna um efeito excessivo (o erro médio produzido é de cerca de 10%).

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