วิธีวัดความเร็วและทิศทางลม
แรงลมคือแรงที่เกิดขึ้นเมื่อลมพัดวัตถุ ในขณะที่ความเร็วลมหมายถึงระยะทางกระแสลมต่อหน่วยเวลา ระดับของแรงลมและพลังทำลายล้างมักสัมพันธ์ผกผันกับความเร็วลม
1. เหตุใดการวัดความเร็วลมและทิศทางจึงมีความสำคัญ
ทิศทางและความเร็วลมเป็นตัวบ่งชี้การวิจัยทางอุตุนิยมวิทยาที่สำคัญสองประการ ผู้คนให้ความสนใจกับความเร็วและทิศทางลมเป็นอย่างมาก เนื่องจากไม่เพียงมีผลกระทบอย่างมากต่อชีวิตของผู้คนเท่านั้น แต่ยังส่งผลต่อการวิจัยทางอุตุนิยมวิทยาและความพยายามอื่นๆ ด้วย เพื่อให้งานต่างๆ ดำเนินไปอย่างราบรื่น การวัดทิศทางลมและความเร็วไว้ล่วงหน้าจะเป็นประโยชน์\
ใช้เทคนิคใดในการวัดทิศทางและความเร็วลม
สามารถแยกออกเป็นการวัดแบบดั้งเดิม การวัดเชิงกล การวัดอัลตราโซนิก และการวัดความร้อนตามแนวคิดการวัดต่างๆ
การวัดมาตรฐาน
1. ในการวัดทิศทางลม ให้ใช้กังหันลม
ลูกศรทิศทางลมของใบพัดคู่แสดงทิศทางลมที่กำลังพัดอยู่ กระแสลมจะสร้างแรงกดจำนวนหนึ่งที่ส่วนหางของใบพัด เมื่อใดก็ตามที่ใบพัดและทิศทางของกระแสลมทำมุมกัน ขนาดของมันแปรผันตามการฉายรูปทรงเรขาคณิตของใบพัดบนระนาบที่ตั้งฉากกับทิศทางการไหลของอากาศ ส่วนหัวของพื้นที่รับลมของใบพัดมีขนาดเล็กกว่าส่วนหาง ใบพัดจะหมุนตามแกนตั้งตามแรงลมจนขนานกับกระแสลม จากตำแหน่งของกังหันลมที่สัมพันธ์กับเสาหลักที่ยึดอยู่กับที่ ทำให้ง่ายต่อการกำหนดทิศทางของลม
2. ในการวัดความเร็วลม ให้ใช้เครื่องวัดความเร็วลม
เครื่องวัดความเร็วลมมีแผ่นความดันลมรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า และถัดจากแผ่นความดันลมคือกรอบรูปโค้งที่มีฟันยาวและสั้น แรงลมแสดงด้วยจำนวนฟันที่ยาวและสั้นที่ยกขึ้นโดยแผ่นดันลม ระดับความเร็วลมจะเพิ่มขึ้นตามความแรงของลม
การวัดทางกล
เซ็นเซอร์ทิศทางลมแบบลูกศรและเซ็นเซอร์ความเร็วลมแบบสามถ้วยเป็นเซ็นเซอร์ความเร็วลมเชิงกลและทิศทางที่ได้รับความนิยมสูงสุด ตัวอย่างเช่น ส่วนรับรู้ของเซ็นเซอร์วัดความเร็วลมสามถ้วยประกอบด้วยถ้วยเปล่าทรงกรวยหรือครึ่งวงกลมสามหรือสี่ใบ ต้องยึดตัวยึดรูปดาวสามแฉกหรือตัวยึดรูปกากบาทเข้ากับเพลาหมุนแนวตั้ง ด้านเว้าของถ้วยเปล่าต้องจัดเรียงในทิศทางเดียวกัน และต้องยึดตัวยึดไขว้ระหว่างการติดตั้ง การใช้เซ็นเซอร์ความเร็วลมและทิศทางสามารถช่วยให้ผู้คนใช้พลังงานลมได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบสำหรับความก้าวหน้าของเทคโนโลยีการผลิตพลังงานลมแบบใหม่
วิธีการวัดอัลตราโซนิก
เซ็นเซอร์ความเร็วลมและทิศทางแบบอัลตราโซนิกทำงานบนพื้นฐานของการวัดความเร็วและทิศทางลมโดยใช้วิธีความแตกต่างของเวลาแบบอัลตราโซนิก เพราะความเร็วลมตามทิศทางลมจะไปทับความเร็วเสียงในอากาศ ความเร็วของอุปกรณ์จะเพิ่มขึ้นเมื่อคลื่นอัลตราโซนิกเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวกับลม ในขณะที่ความเร็วจะลดลงเมื่อคลื่นอัลตราโซนิกเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกันข้ามกับลม เป็นผลให้สามารถใช้การคำนวณเพื่อกำหนดความเร็วลมและทิศทางลมที่แม่นยำภายใต้เงื่อนไขการตรวจจับที่เหมือนกัน
การวัดความร้อน
เครื่องวัดความเร็วลมเป็นอุปกรณ์ทั่วไปสำหรับกำหนดความเร็วลมโดยใช้แนวคิดแคลอริเมทริก วิธีการวัดคือการสอดลวดโลหะบางๆ เข้าไปในของไหลและให้ความร้อนด้วยกระแสไฟฟ้าจนกระทั่งอุณหภูมิสูงกว่าของของไหล คำว่า "สายไฟร้อน" ใช้เพื่ออธิบายเครื่องวัดความเร็วลมแบบลวดเพราะเหตุนี้ ความร้อนส่วนหนึ่งจะถูกดึงออกจากเส้นลวดและอุณหภูมิจะลดลงเมื่อของไหลผ่านเส้นลวดในแนวดิ่ง อุปกรณ์ที่สามารถวัดความเร็วลมเบาคือเครื่องวัดความเร็วลม จุดเชื่อมต่อความเย็นของเทอร์โมคัปเปิลจะสัมผัสกับการไหลของก๊าซและติดอยู่กับเสาทองแดงที่ทำจากสารเรืองแสง อุณหภูมิของกระเปาะแก้วจะเพิ่มขึ้นเมื่อใดก็ตามที่กระแสไหลผ่านวงแหวนทำความร้อน และอัตราการเพิ่มขึ้นขึ้นอยู่กับความเร็วลม เมื่อความเร็วลมต่ำ ระดับการขึ้นจะสูง มิฉะนั้นการเพิ่มขึ้นจะน้อยที่สุด เทอร์โมคัปเปิลบนมิเตอร์จะแสดงการเพิ่มขึ้น ตรวจสอบเส้นโค้งการแก้ไขโดยใช้การอ่านมาตรวัดเพื่อรับความเร็วลมปัจจุบัน
