ความแตกต่างระหว่างกังหันลมกับเครื่องวัดความเร็วลม

ก่อนวันที่จะมีสถานีตรวจอากาศตลอด 24 ชั่วโมงและการพยากรณ์ที่ปลายนิ้วของคุณ ผู้คนต้องพึ่งพาวิธีการพื้นฐานในการวัดลมและพยากรณ์อากาศ ชาวนาและกะลาสีเรือในยุคแรกๆ มองหาใบพัดกังหันลมเพื่อตรวจจับทิศทางลม ในขณะที่การนำเครื่องวัดความเร็วลมมาใช้ช่วยให้เปิดเผยข้อมูลเกี่ยวกับความเร็วลมและแรงดันลม แม้จะมีการนำดาวเทียมและเทคโนโลยีการพยากรณ์อื่นๆ มาใช้ แต่ทั้งใบพัดสภาพอากาศและเครื่องวัดความเร็วลมยังคงเป็นเครื่องมือที่ใช้งานง่ายและมีประสิทธิภาพเพื่อช่วยให้คุณเรียนรู้เกี่ยวกับลม

กังหันลมแบบดั้งเดิมเป็นหนึ่งในเครื่องมือวัดสภาพอากาศที่เก่าแก่ที่สุดเท่าที่เคยมีมา ราวๆ 48 ปีก่อนคริสตกาล กังหันลมขนาดใหญ่ในรูปของไทรทัน เทพเจ้าแห่งท้องทะเล นั่งอยู่บนยอดหอคอยแห่งสายลมในกรุงเอเธนส์ ในศตวรรษที่ 9 กะลาสีชาวไวกิ้งใช้ใบพัดรูปสี่เหลี่ยมเพื่อช่วยนำทางในทะเลได้อย่างปลอดภัย ในช่วงเวลาเดียวกัน สมเด็จพระสันตะปาปานิโคลัสที่ 1 ทรงมีพระราชกฤษฎีกาว่าคริสตจักรในยุโรปทั้งหมดควรประดับด้วยใบพัดรูปไก่ ในยุคกลาง การออกแบบใบพัดกังหันลมได้รับแรงบันดาลใจจากธงที่ใช้กำหนดทิศทางลมในการยิงธนู และหลายๆ รุ่นมีตัวชี้รูปลูกศรซึ่งลงท้ายด้วยธงหรือรูปทรงธง กังหันลมสมัยใหม่มักอยู่ในรูปแบบของสัตว์ ม้า การแข่งขันกีฬา หรือเรื่องตลกขบขัน

เครื่องวัดความเร็วลมมาช้ากว่าใบพัดสภาพอากาศที่เก่าที่สุด ในปี ค.ศ. 1450 สถาปนิกชาวอิตาลี Leon Battista Alberti ได้พัฒนาเครื่องวัดความเร็วลมในรูปแบบของจานดิสก์ที่ตั้งฉากกับลม ราวปี ค.ศ. 1846 จอห์น โรบินสันแห่งไอร์แลนด์ได้สร้างเครื่องวัดความเร็วลมแบบถ้วยซึ่งพบได้ทั่วไปในทุกวันนี้ อุปกรณ์ของเขาโต้ตอบกับชุดล้อเพื่อแสดงความเร็วลมเป็นรอบต่อหน่วยเวลา ในปี 1994 Dr. Andreas Pflitsch ได้สร้างเครื่องวัดความเร็วลมแบบโซนิค ซึ่งอาศัยคลื่นเสียงในการตรวจจับความเร็วลมอย่างแม่นยำ

ใบพัดกังหันลมประกอบด้วยแกนแนวนอนที่หมุนได้อย่างอิสระรอบแกนแนวตั้งคงที่ ชิ้นส่วนแนวนอนนี้มีน้ำหนักเท่ากันทั้งสองด้านของแกนแนวตั้ง แต่ด้านหนึ่งใหญ่กว่ามากจนรับลมได้ ด้านที่เล็กกว่าของแกนแนวนอนชี้ไปที่ลมโดยตรงเพื่อระบุทิศทางลม ตัวอย่างเช่น ไม้เรียวจะชี้ไปทางเหนือเพื่อระบุลมเหนือ ซึ่งหมายความว่าลมพัดจากเหนือลงใต้ ใบพัดลมแบบดั้งเดิมไม่มีฟังก์ชันอื่นใดนอกจากการชี้ทิศทางลม

เครื่องวัดความเร็วลมวัดความเร็วลมมากกว่าทิศทาง รูปแบบทั่วไปของเครื่องวัดความเร็วลมจะใช้ชุดถ้วยสามหรือสี่ถ้วยที่วางอยู่รอบแกนแนวตั้งคงที่ เมื่อถ้วยรับลม มันจะหมุนไปรอบๆ ยิ่งลมพัดเร็วเท่าไหร่ ถ้วยก็จะยิ่งหมุนรอบคันเร็วขึ้นเท่านั้น หน่วยแบบใบพัดมักจะคล้ายกับเครื่องบินสมัยเก่าที่มีใบพัดที่ปลายด้านหนึ่งและหางเหมือนหางเสือ หน่วยเหล่านี้รวมเครื่องวัดความเร็วลมและกังหันลมไว้ในอุปกรณ์เครื่องเดียวเพื่อวัดความเร็วและทิศทาง เครื่องวัดความเร็วลมแบบ Hot-wire ประกอบด้วยลวดความร้อนไฟฟ้าที่วางอยู่ในลม โดยการวัดปริมาณพลังงานที่จำเป็นในการให้ความร้อนแก่สายไฟ อุปกรณ์นี้สามารถให้ข้อมูลเกี่ยวกับความเร็วลมได้ สุดท้าย เครื่องวัดความเร็วลมแบบท่อมีลักษณะเป็นท่อปลายเปิดแบบธรรมดาที่วางไว้ในสายลม โดยการเปรียบเทียบแรงดันอากาศภายในท่อกับแรงดันอากาศภายนอกท่อ ผู้ใช้สามารถวัดความเร็วลมได้

ด้วยเทคโนโลยีที่ทันสมัย ​​กังหันลมจึงทำหน้าที่ตกแต่งได้อย่างดีเยี่ยม ตามข้อมูลของ National Geographic อุปกรณ์เหล่านี้ยังคงเป็นวิธีที่ง่ายและมีประสิทธิภาพในการวางตำแหน่งกังหันลมให้อยู่ในตำแหน่งที่ดีที่สุดเพื่อดักจับลม ตัวอย่างเช่น หรือเพื่อช่วยนำทางเรือใบ

ในทางกลับกัน เครื่องวัดความเร็วลมยังสามารถพบได้ในสถานีตรวจอากาศทั่วโลก นักฟิสิกส์และนักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ ก็ใช้อุปกรณ์เหล่านี้เพื่อการทดสอบเช่นกัน ตัวอย่างเช่น เครื่องวัดความเร็วลมอาจให้ข้อมูลเกี่ยวกับความเร็วลมรอบรถหรือเครื่องบินที่กำลังเคลื่อนที่ ผู้ขายกังหันลมและองค์กรที่เกี่ยวข้องให้ยืมหรือเช่าเครื่องวัดความเร็วลมให้กับผู้มีโอกาสเป็นลูกค้า เพื่อช่วยพวกเขาในการพิจารณาว่าความเร็วลมเพียงพอที่จะจ่ายพลังงานให้กับกังหันบนที่ดินของตนหรือไม่