Ierīces, kas mēra vēja ātrumu

Vējš ir gan izdevīgs, gan kaitīgs. Visbīstamākās vētru daļas ir stiprs vējš, kas var nopūst kokus, novilkt jumtus no mājām vai jūrās ar kuģiem. No otras puses, vējš ir svarīga daļa no daudziem atjaunojamās enerģijas projektiem un ir nepieciešama burāšanai vai pūķa lidošanai. Dažādi laika apstākļu instrumenti, tostarp viedtālruņu lietotnes, mēra vēja ātrumu ar skaņu, gaismu un paša vēja mehānisko spēku.

Anemometri ir viens no vienkāršākajiem laika apstākļu rīkiem, ko izmanto vēja ātruma mērīšanai; daži arī nosaka vēja virzienu. Pamata anemometrs atgādina vējdzirnavas vai vēja spārnu. Tas sastāv no dzenskrūves ar kausiem asmeņu galos, lai notvertu vēju. Ātrums, ko gaiss liek dzenskrūvei griezties, nosaka vēja ātrumu. Karsto vadu anemometri nosaka ļoti nelielas vēja ātruma izmaiņas, mērot, cik liela jauda nepieciešama, lai vēja pūšamo vadu sasildītu līdz nemainīgai, standarta temperatūrai.

Zinātnieki izstrādāja Doplera radaru 1960. gados, lai mērītu vēja ātrumu un virzienu vētrās. Pirms šīs attīstības bija ļoti grūti uzzināt, kas notiek vētras iekšienē. Doplera radars radikāli mainīja laika apstākļu izpēti, mērot kustīga objekta, piemēram, vēja pūsta lietus, ātrumu un virzienu. Tas tiek darīts, mērot radara viļņu izmaiņas, kas virzās uz objektu vai atlec no tā. Radars nosūta mikroviļņus mērķa apgabala virzienā un pēc tam mēra, kā viļņi ir mainīti, atgriežoties pret mikroviļņu izstarojošo ierīci.

instagram story viewer

Gaismas noteikšana un diapazons darbojas tāpat kā Doplera radars, izņemot to, ka mikroviļņu kūļa vietā tiek izmantoti lāzera stari. Atšķirībā no radara, LIDAR mēra vēja ātrumu tuvāk zemei ​​un analizē vēja ietekmi uz ēkām un kokiem, kas atrodas zemes līmenī. LIDAR mēra vēja ātrumu, analizējot ātrumu, kādu daži no lāzera gaismas atdod atpakaļ izstarotājam no dabiski sastopamiem mikroskopiskiem šķidruma pilieniem gaisā. Ātrums, ar kādu lāzera gaisma tiek atgriezta izstarotājā, nosaka vēja ātrumu. Lai gan LIDAR ir daudz lietojumu, tas ir īpaši noderīgs vēja turbīnu kalibrēšanā atjaunojamās enerģijas projektiem.

Sonic noteikšana un diapazons izmanto arī Doplera efektu, lai noteiktu vēja ātrumu. Tāpat kā LIDAR, tas mēra vēja ātrumu tuvu zemei ​​un to visbiežāk izmanto, lai kalibrētu vēja turbīnas.

SODAR nosaka vēja enerģiju, analizējot, kā vējš maina skaņas viļņus. Tas var precīzāk noteikt vēja apstākļus zem 60 metru augstuma, jo tiek izmantota horizontāla skaņa vilnis 60 metru augstumā un divi gandrīz vertikāli viļņi, kas izstaro no zemes virsmas, lai noteiktu vēju ātrums.

Teachs.ru
  • Dalīties
instagram viewer