Come scegliere tra sensori di velocità e direzione del vento meccanici e ad ultrasuoni?
Nell'ambiente naturale, la velocità e la direzione del vento sono fattori meteorologici importanti nel monitoraggio ambientale. Il vento influenza continuamente le nostre vite. Nella società moderna, con il progresso della scienza e della tecnologia, i sensori di velocità e direzione del vento utilizzati per monitorare la direzione e l’entità del vento stanno diventando sempre più popolari. È stato ampiamente utilizzato in meteorologia.
Attualmente esistono due tipi di apparecchiature utilizzate per monitorare la velocità e la direzione del vento: una è un sensore di velocità e direzione del vento con struttura meccanica, e l'altra è un sensore di velocità e direzione del vento che utilizza la misurazione ad ultrasuoni; questi due sensori sono due dispositivi comuni nella vita quotidiana, quali sono le somiglianze e le differenze tra i due, se ci sono problemi di precisione e come scegliere. Ascoltiamo l'editor spiegare nel dettaglio:
Parliamo innanzitutto del sensore meccanico di velocità del vento e direzione del vento. Il sensore meccanico della velocità del vento e della direzione del vento non è un tutto ed è diviso in sensore della velocità del vento e sensore della direzione del vento:
sensore di velocità del vento
Il sensore di velocità del vento con struttura meccanica è un sensore in grado di misurare continuamente la velocità del vento e il volume dell'aria (volume del vento=velocità del vento × area della sezione trasversale). Il sensore di velocità del vento più comune è il sensore di velocità del vento del tipo a coppa del vento. Si dice che questo sensore sia stato inventato per la prima volta da Robinson Crusoe in Inghilterra. La parte di misurazione è composta da tre o quattro coppe del vento emisferiche. Le ventose sono installate su una staffa rotante verticale rispetto al suolo ad angoli uguali in una direzione.
sensore di direzione del vento
Il sensore di direzione del vento utilizza la rotazione della freccia di direzione del vento per rilevare e percepire le informazioni sulla direzione del vento esterno e le trasmette alla targhetta coassiale e allo stesso tempo emette un dispositivo fisico corrispondente ai valori relativi alla direzione del vento; il suo corpo principale adotta la struttura meccanica di una banderuola. Quando il vento soffia verso la banderuola, quando la banderuola è sulla coda, la freccia della banderuola punterà nella direzione del vento. Per mantenere la sensibilità alla direzione, vengono utilizzati anche diversi meccanismi interni per identificare la direzione del sensore di velocità del vento.
Sensore ad ultrasuoni di velocità e direzione del vento
Il principio di funzionamento delle onde ultrasoniche consiste nell'utilizzare il metodo della differenza temporale ultrasonica per misurare la velocità e la direzione del vento. Perché la velocità del suono che si propaga nell'aria si sovrapporrà alla velocità del flusso d'aria nella direzione del vento. Se l’onda ultrasonica si propaga nella stessa direzione del vento, la sua velocità aumenterà; al contrario, se l’onda ultrasonica si propaga nella direzione opposta al vento, la sua velocità rallenterà. Pertanto, in condizioni di rilevamento fisse, la velocità delle onde ultrasoniche che si propagano nell'aria può corrispondere alla funzione della velocità del vento. La velocità e la direzione precise del vento possono essere ottenute tramite calcoli. Poiché le onde sonore si propagano nell'aria, la loro velocità è fortemente influenzata dalla temperatura; il sensore della velocità del vento rileva due direzioni opposte su due canali, quindi l'effetto della temperatura sulla velocità delle onde sonore è trascurabile.
Riassumendo, poiché il sensore di direzione del vento e il sensore di velocità del vento sono entrambi progettati meccanicamente e hanno parti rotanti, la velocità minima del vento è la condizione iniziale prima del monitoraggio. Se la velocità del vento è inferiore al valore iniziale, l'elica o la coppa del vento non verranno spinte a ruotare. Pertanto il monitoraggio non è possibile. Al contrario, c'è il sensore ad ultrasuoni di velocità e direzione del vento. La caratteristica più importante di questo dispositivo è che può funzionare anche a velocità del vento pari a zero senza avviare la velocità del vento. E a differenza del sensore meccanico di velocità e direzione del vento, che richiede due dispositivi, il sensore a ultrasuoni ne combina due. I due metodi di monitoraggio sono integrati in uno, rilevando ed emettendo allo stesso tempo.
Con il rapido sviluppo dell’Internet delle cose, vi è una crescente richiesta di accuratezza nel monitoraggio degli elementi meteorologici. L'uso di sensori ad ultrasuoni di velocità e direzione del vento può superare le carenze intrinseche dei sensori meccanici di velocità e direzione del vento, quindi possono funzionare normalmente tutto il giorno e per lungo tempo. Se in futuro i costi potranno essere ridotti, costituirà una potente alternativa agli anemometri meccanici.
