ウインドカップ風速センサーの動作原理
ウィンドカップ風速センサーは、イギリスのロビンソンによって最初に発明された、非常に一般的な風速センサーです。 導入部は、円錐形または半球形の空のカップを3つまたは4つ組み合わせて構成されています。 中空カップシェルは、三点星型ブラケットに120度、または十字型ブラケットに互いに90度で固定されています。 カップの凹面は一方向に配置されており、クロスアームフレーム全体が垂直回転軸上に固定されています。 の
風が左から吹く場合、ウインドカップ１は風向と平行となり、ウインドカップ１にかかる風の圧力のウインドカップ軸に最も直交する方向の分力はほぼゼロとなる。 ウインドカップ 2 と 3 は風向に対して 60 度の角度で交差します。 ウインドカップ 2 の場合、その凹面が風に面し、最大の風圧に耐えます。 ウインドカップ 2 よりも小さい、ウインドカップ軸に垂直な方向のウインドカップ 2 とウインドカップ 3 の間の圧力差により、ウインドカップは時計回りに回転し始め、風速が大きいほど、初期速度は大きくなります。加速度が大きいほど、風カップの回転は速くなります。
ウインドカップが回転し始めると、カップ２は風向きに沿って回転するため風を受ける圧力は相対的に減少し、カップ３は風に逆らって同じ速度で回転するため風を受ける圧力は相対的に増加し、風圧差は継続的に減少し、一定時間が経過した後（風速が一定のまま）、3 つの風カップに作用する分圧差がゼロになると、風カップは一定の速度で回転します。 このように、風カップの回転速度（1秒あたりの回転数）に応じて風速を求めることができます。
ウインドカップが回転すると、同軸の多歯ディスクや磁気ロッドが回転駆動され、回路を通じてウインドカップの速度に比例したパルス信号が得られます。 パルス信号をカウンタでカウントし、換算して実際の風速値を得ることができます。 現在、新しいローターカップ風速計はすべて 3 つのカップを使用しており、円錐形カップの性能は半球のものよりも優れています。 風速が増加すると、ローターカップは気流速度に適応するために急速に速度を増加させることができます。 ただし、すぐに落ちるわけではありません。 突風の中で回転風速計が示す風速は、一般的に高すぎる影響を与えるには高すぎます (発生する平均誤差は約 10% です)。
