سنسور جهت باد

سنسور جهت باد تجهیزی است که تقریبا همه ما با آن آشنا هستیم. شکل خروسی که در قدیم در پشت بام اکثر خانه های اروپایی یا مناطق باد خیز جهان قرار داشت.
در واقع این خروس به هر جهتی که می چرخید نمایانگر وزش باد به آن سمت بود .
این خود نشان می دهد که جهت وزش باد از زمان های قدیم برای مردم در تمام نقاط دنیا حائز اهمیت بوده است.

سنسور جهت باد ( باد سنج) گزینه ای مناسب برای سنجش جهت باد و پیش بینی مسیر طوفان در دستگاه های هواشناسی می باشد.

وظیفه جهت سنج باد تبدیل مسیر و جهت جغرافیایی باد بر اساس درجه به سیگنال الکتریکی استاندارد است.

این سیگنال استاندارد معمولا به صورت آنالوگ یا دیجیتال ( modbus) می باشد.

کاربرد سنسور جهت باد

در واقع امروزه سنجش جهت باد کاربردهای بیشتری نسبت به قدیم پیدا کرده که نام بردن این کار برد ها امکان پذیر نیست.
اما به طور خلاصه می توان موارد زیر را نام برد :

• هواشناسی
• ایستگاه های آتش
• نشانی
• کشاورزی
• انواع صنایع
• کاربرد های نظامی

این که در هریک از موارد بالا چگونه و با چه منظوری از جهت سنج باد استفاده می شود امری تخصصیست اما در این مقاله سعی بر این داریم که نحوه کاکرد سنسور های جهت سنج باد را شرح دهیم تا با درک بهتر عماکرد این سنسور ها بتوان از آن در مشاغل مختلف بهره برد.

سنسور جهت باد از چه قسمت هایی تشکیل شده است؟

طراحی در سنسور های مختلف می تواند متفاوت باشند اما به طور کلی یک جهت سنج باد از قسمت های زیر تشکیل شده است:

• باله انتهایی
• نوک قابل تنظیم
• کانکتور سیگنال
• پایه اتصال

باله انتهایی

باله انتهایی در واقع نقش دم خروس در طراحی قدیمی را ایفا می کند .

این بخش با شکاف دادن باد و قرار دادن بخش متحرک در مسیر باد مهم ترین نقش را در سنجش جهت باد دارد.

نوک قابل تنظیم

برای اینکه هر سنسور جهت باد بتواند به دقیق ترین شکل ممکن عمل کند باید در زمانی که وزش باد وجود ندارد به صورت سکن در یک نقطه بایستد.

این قسمت وظیفه کالیبره کردن سنسور را برعهده دارد و می توان آن را تنظیم نمود .

کانکتور سیگنال

سیگنال تولید شده توسط سنسور از طریق این کانکتور به دستگاه دیتالاگر ارسال خواهد گردید.

هرچه این کانکتور استاندارد تر و مقاوم تر در برابر شرایط آب و هوایی باشد سیگنال بهتری به دیتالاگر خواهد رسید و اطلاعات تولید شده توسط سنسور دقیق تر خواهند بود.

پایه اتصال

پایه اتصال نقطه اتصال سنسور به محل اندازه گیری می باشند.

بهتر است این قسمت به گونه ای طراحی شود تا بتوان سنسور را به راحتی در هر محلی نصب نمود.

سنسور جهت باد چگونه کار می کند؟

برای درک بهتر این مساله باید به این نکته بپردازیم که جهت سنج باد چکونه جهت باد را به سیگنال الکتریکی تبدیل می نماید.

با یک نگاه کلی به جهت سنج های باد متوجه می شویم که طراحی نسبتا مشابهی به یک دیگر دارند.

درون اکثر جهت سنج های باد میله ای قرار دارد.

این میله از بالا به قیمت متحرک سنسور وصل است و از وسط یک بلبرینگ غبور می کند تا به راحتی بتواند درون بدنه سنسور بچرخد.

قسمت پایینی میله متحرک به یک آهنربا وصل است که در بالای سک آیسی روتاری قرار دارد.

طرز کار این آی سی به این صورت است که می تواند گردش آهنربا را تشخیص دهد و یک خروجی چند بیتی ( بنا بر دقت آی سی ) از وضعیت قرار گیری آهن ربا ایجاد نماید.

مدارات داخلی سنسور این سیگنال چند بیتی را به خروجی استاندارد تبدیل می نمایند و به دیتالاگر انتقال می دهند.

انواع خروجی در سنسور جهت باد

سنسور های جهت سنج باد دارای خروجی های مختلفی می باشند اما خروجی های زیر بیشترین کاربرد را در این سنسور ها دارند.

• RS485
• ۴ الی ۲۰ میلی آمپر
• ۰ الی ۵ ولت
• ۰ الی ۱۰ ولت

این سنسور ها در استاندارد های IP55 ، IP65 و IP66 موجود میباشند که در هر سه استاندارد می توان از آن ها در محیط های باز استفاده نمود.همچنین با توجه با داشتن چهار استاندارد پالس ، Rs485 و ۴ الی ۲۰ میلی آمپر و ۰ الی ۵ ولت می توان از آن ها در انواع دیتا لاگر ها و ست های هواشناسی استفاده نمود.جنس بدنه این سنسور ها بنا به در خواست مشتری می تواند از فیبر کربن، پلاستیک ABS و تمام فلز باشد.سنسور های جهت باد معمولا قابلیت اندازه گیری ۰ الی ۳۶۵ درجه را دارد.

کاربردهای جهت سنج باد

• مطالعات هواشناسی و پیش بینی وضعیت هوا

• مطالعات تبخیر سنجی

• دکل ها و جرثقیل های برجی جهت اطمینان خاطر از امنیت دستگاه

• مانیتورینگ باد

• تحقیقات کشاورزی

• کنترل آلودگی

• تست بازرسی کولرها و فن های صنعتی

• اندازه گیری هوای کانالها و مجاری

• در مراکز حساس مثل آزمایشگاهای کالیبراسیون برای تست فشار هوا به کار میروند.

• درموتور های خودرو برای تجزیه و تحلیل عملکرد آنها به کار میروند.

• در بررسی سیستم تهویه نیز انمومترها کاربرد دارند.

طراحی مناسب جهت سنج باد

طراحی مناسب بدنه این سنسور ها به صورتی است که از آن می توان در تمامی نقاط استفاده نمود و به راحتی در هر سطوحی آن را نصب نمود.

بدنه این سنسور ها به گونه ای طراحی شده که در شرایط بارانی ، رطوبت و یخ زدگی عملکردشان مختل نمی شود.