風速と風向の測り方
風力は風が物体に吹くときに生じる力であり、風速は単位時間あたりの風の流れの距離を指します。 風力と破壊力のレベルは通常、風速と逆相関します。
1. 風速と風向の測定がそれほど重要なのはなぜですか?
風向と風速は、気象研究の 2 つの重要な指標です。 風速と風向は、人々の生活だけでなく、気象研究やその他の活動にも大きな影響を与えるため、人々は非常に注目しています。 さまざまな作業をスムーズに進めるためには、事前に風向や風速を計測しておくと便利です。\
風向と風速を測定するためにどのような技術が使用されていますか?
さまざまな測定概念に基づいて、従来の測定、機械的測定、超音波測定、熱量測定に分けることができます。
標準測定
1. 風向を測定するには、風向計を使用します
風向計ペアの風向矢印は、現在の風がどのように吹いているかを示します。 羽根と空気流の方向が角度をなしている場合、空気流は羽根の尾部に特定の量の圧力を加えます。 そのサイズは、羽根の形状が空気流の方向に垂直な平面にどのように投影されるかに比例します。 羽根の風上領域の頭部は尾部よりも小さい。 羽根は風圧に応じて垂直軸に沿って回転し、空気流と平行になります。 固定された主軸受マストに対する風向計の位置から、風の方向を決定するのは簡単です。
2. 風速を測定するには、風速計を使用します。
風速計には長方形の風圧板があり、その横に長短の歯を備えた円弧状の枠が付いています。 風力は風圧板が立てた長短の歯の数で表されます。 風速のレベルは風の強さに応じて増加します。
機械的測定
アロー型風向センサーと 3 カップ風速センサーは、最も一般的な機械式風速センサーと風向センサーです。 たとえば、3 カップ風速センサーの感知部分は、3 つまたは 4 つの空の円錐形または半球形のカップで構成されます。 三芒星形ブラケットまたは十字形ブラケットは垂直回転軸に固定する必要があり、空のカップの凹面は同じ方向に配置する必要があり、十字アーム ブラケットは取り付け時に固定する必要があります。 風速および風向センサーを使用すると、風力エネルギーをより効果的に利用できるようになり、新しい風力発電技術の進歩に有利になります。
超音波測定法
超音波風速・風向センサーは、超音波時間差法を利用した風速・風向の測定に基づいて動作します。 なぜなら、風の方向の空気の速度が空気中の音の速度に重なるからです。 超音波が風と同じ方向に移動するとガジェットの速度は増加し、超音波が風と逆方向に移動すると速度は減少します。 その結果、同一の検出条件下で、計算を使用して正確な風速と風向を決定することができます。
熱量測定
風速計は、熱量測定の概念を使用して風速を測定するための一般的な装置です。 測定方法は、流体中に細い金属線を挿入し、流体の温度を超えるまで電流を流して加熱します。 このため、ワイヤー風速計を表すために「熱線」という用語が使用されます。 流体がワイヤーを垂直に通過すると、熱の一部がワイヤーから奪われ、温度が低下します。 微風速を測定できる装置は風速計です。熱電対の冷接点はガス流にさらされ、蛍光体でできた銅のポストに取り付けられています。 ガラス球の温度は加熱リングに電流が流れるたびに上昇し、その上昇率は風速に依存します。 風速が低いときは上昇度が高く、風速が低いときは上昇度が高くなります。 それ以外の場合、増加は最小限に抑えられます。 メーター上の熱電対が上昇を表示します。 メーターの読み取り値を使用して補正曲線を確認し、現在の風速を取得します。
