วิธีการวัดและการประยุกต์ใช้เครื่องวัดความเร็วลมและเครื่องวัดความเร็วลมความร้อน
เครื่องมือวัดอัตราการไหลของอากาศ มีหลายประเภท และแบบที่ใช้กันทั่วไปสำหรับสถานีอุตุนิยมวิทยาคือเครื่องวัดความเร็วลมแบบถ้วยลม ประกอบด้วยถ้วยเปล่าทรงพาราโบลาสามใบที่ยึดติดกันบนวงเล็บทำมุม 120 องศาซึ่งกันและกัน กลายเป็นส่วนเหนี่ยวนำ พื้นผิวเว้าของถ้วยเปล่าอยู่ในทิศทางเดียวกัน ส่วนการตรวจจับทั้งหมดได้รับการติดตั้งบนแกนหมุนในแนวตั้ง และภายใต้การกระทำของลม ถ้วยลมจะหมุนรอบแกนด้วยความเร็วตามสัดส่วนของความเร็วลม เครื่องวัดความเร็วลมแบบหมุนอีกประเภทหนึ่งคือเครื่องวัดความเร็วลมแบบใบพัด ซึ่งประกอบด้วยใบพัดสามหรือสี่ใบเป็นส่วนประกอบในการเหนี่ยวนำ และติดตั้งไว้ที่ปลายด้านหน้าของกังหันลมเพื่อปรับให้สอดคล้องกับทิศทางลมตลอดเวลา ใบพัดหมุนรอบแกนนอนด้วยความเร็วตามสัดส่วนความเร็วลม เครื่องวัดความเร็วลมประเภทที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ เครื่องวัดความเร็วลมที่ใช้หลักการความสัมพันธ์ระหว่างอัตราการกระจายความร้อนของวัตถุที่ให้ความร้อนกับความเร็วลม เครื่องวัดความเร็วลมแบบอัลตราโซนิกถูกสร้างขึ้นโดยใช้หลักการของการเพิ่มและลดความเร็วของคลื่นเสียงเนื่องจากอิทธิพลของความเร็วลม
การเลือกโพรบเครื่องวัดความเร็วลม
ช่วงการวัดความเร็วการไหลตั้งแต่ {{0}} ถึง 100m/s สามารถแบ่งออกเป็นสามส่วน: ความเร็วต่ำ: 0 ถึง 5m/s; ความเร็วปานกลาง: 5 ถึง 40m/s; ความเร็วสูง: 40 ถึง 100 เมตร/วินาที หัววัดที่ไวต่อความร้อนของเครื่องวัดความเร็วลมใช้สำหรับการวัดตั้งแต่ 0 ถึง 5 เมตร/วินาที; หัววัดแบบหมุนของเครื่องวัดความเร็วลมมีผลที่เหมาะสมที่สุดในการวัดความเร็วการไหลตั้งแต่ 5 ถึง 40 เมตร/วินาที; และการใช้ท่อ Pitot จะให้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดในช่วงความเร็วสูง มาตรฐานเพิ่มเติมสำหรับการเลือกหัววัดอัตราการไหลของเครื่องวัดความเร็วลมอย่างถูกต้องคืออุณหภูมิ ซึ่งโดยทั่วไปจะใช้โดยเซ็นเซอร์อุณหภูมิของเครื่องวัดความเร็วลมที่อุณหภูมิประมาณบวก -70C หัววัดโรเตอร์ของเครื่องวัดความเร็วลมที่ออกแบบมาเป็นพิเศษสามารถมีอุณหภูมิถึง 350C ท่อ Pitot ใช้สำหรับอุณหภูมิสูงกว่า 350C รายละเอียดเฉพาะมีดังนี้:
1. หัววัดอุณหภูมิของเครื่องวัดความเร็วลม
หลักการทำงานของหัววัดที่ไวต่อความร้อนของเครื่องวัดความเร็วลมนั้นขึ้นอยู่กับกระแสลมที่กระทบกับความเย็น ซึ่งจะนำความร้อนที่อยู่บนองค์ประกอบความร้อนออกไป ด้วยความช่วยเหลือของสวิตช์ควบคุม อุณหภูมิจะคงที่ และกระแสควบคุมจะเป็นสัดส่วนกับอัตราการไหล เมื่อใช้หัววัดที่ไวต่อความร้อนในสภาวะปั่นป่วน การไหลเวียนของอากาศจากทุกทิศทางจะส่งผลกระทบต่อองค์ประกอบความร้อนพร้อมกัน ซึ่งอาจส่งผลต่อความแม่นยำของผลการวัด เมื่อทำการวัดความปั่นป่วน การอ่านเซ็นเซอร์ความเร็วการไหลของเครื่องวัดความเร็วลมความร้อนมักจะสูงกว่าค่าของโพรบแบบหมุน ปรากฏการณ์ข้างต้นสามารถสังเกตได้ในระหว่างการตรวจวัดท่อ ตามการออกแบบที่แตกต่างกันสำหรับการจัดการความปั่นป่วนของท่อ มันสามารถเกิดขึ้นได้แม้ที่ความเร็วต่ำ ดังนั้นควรดำเนินการวัดความเร็วลมที่ส่วนตรงของท่อ จุดเริ่มต้นของส่วนตรงควรอยู่ห่างจากจุดวัดอย่างน้อย 10 เท่า × D (D=เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อ เป็น CM) จุดสิ้นสุดควรอยู่ห่างจากจุดตรวจวัดอย่างน้อย 4 × ตำแหน่ง D หน้าตัดของของไหลต้องไม่มีสิ่งกีดขวางใดๆ (ขอบ ส่วนยื่น วัตถุ ฯลฯ)
2. หัววัดแบบหมุนของเครื่องวัดความเร็วลม
หลักการทำงานของหัววัดแบบหมุนของเครื่องวัดความเร็วลมนั้นขึ้นอยู่กับการแปลงการหมุนเป็นสัญญาณไฟฟ้า ขั้นแรก มันจะผ่านการตรวจจับระยะใกล้เพื่อ "นับ" การหมุนของล้อหมุนและสร้างอนุกรมพัลส์ จากนั้นจะถูกแปลงและประมวลผลโดยเครื่องตรวจจับเพื่อให้ได้ค่าความเร็ว หัววัดเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ของเครื่องวัดความเร็วลม (60 มม., 100 มม.) เหมาะสำหรับการวัดความปั่นป่วนที่อัตราการไหลปานกลางและน้อย (เช่น ที่ทางออกของท่อ) โพรบลำกล้องขนาดเล็กของเครื่องวัดความเร็วลมเหมาะสำหรับการวัดการไหลของอากาศที่มีพื้นที่หน้าตัดมากกว่า 100 เท่าของหัวสำรวจ
