راه های تماس با ما ←
۱۱۶ ۱۰ ۶۰ ۰۹۱۰
و
۰۲۱-۲۸۴۲۴۱۷۱
بیارکالا تولید و تامین کالای صنعتی و ابزار دقیق
با بیش از 10 سال سابقه فعالیت و ارائه محصولات و خدمات
راه های تماس با ما ←
۱۱۶ ۱۰ ۶۰ ۰۹۱۰
و
۰۲۱-۲۸۴۲۴۱۷۱
بیارکالا تولید و تامین کالای صنعتی و ابزار دقیق
با بیش از 10 سال سابقه فعالیت و ارائه محصولات و خدمات
سنسور سرعت باد یکی از تجهیزات در زمینه هواشناسی است. اما جالب است بدانید این سنسور نه تنها در صنعت هواشناسی کابرد بسیاری دارد بلکه عضوی جدایی ناپذیر در بسیاری از صنایع می باشد.
در این مقاله سعی داریم به بررسی سنسور سرعت باد یا سرعت سنج باد بپردازیم که در صنایع بسیار پر کاربرد می‌باشد.
از ابتدایی ترین بادسنج می توان به فرفره ها اشاره نمود که به راحتی ساخته می شدند اما در نهایت سادگی به راحتی می توان میزان شدت سرعت باد را با آن ها تشخیص داد.
اما زمانی که بحث اندازه گیری مطرح می گردد پیچیدگی در طراحی و دقت بسیار اهمیت می یابد.
از این رو می توان گفت اولین anemometer که عمل اندازه گیری شدت وزش باد را با عددی در خروجی نمایش می داد شبیه به شکل زیر بوده است.
بادسنج یا Anemometer در واقع جریان باد اطرافش را تبدیل به یک سیگنال استاندارد الکتریکی کرده و آن را به دیتالاگر هواشناسی یا یک نمایشگر انتقال می دهد.
در واقع عمل اصلی انجام شده در این سنسور ها تبدیل سیگنال مکانیکی به سیگنال الکتریکی است کاری که ژنراتور ها و دینام های الکتریکی نیز انجام میدهند.
البته موضوع به این سادگی نیست و اساس کار سرعت سنج باد با دینام های الکتریکی بسیار متفاوت است.
دلیل اصلی این تفاوت در این است که در دینام های الکتریکی میزان جریان ایجاد شده اهمیت دارد اما در یک سرعت سنج دقت اندازه گیری حائز اهمیت می باشد.
از این رو یک سنسور سرعت باد باید کمترین میزان اصطکاک را ایجاد نماید تا بتواند دقیق تر عمل کند.
امروزه برای عملکرد هرچه بهتر سرعت سنج باد از روش های مختلفی جهت تبدیل انرژی مکانیکی باد به سیگنال الکتریکی استفاده می کنند.
از جمله این روش ها می توان به موارد زیر اشاره نمود:
روش اندازه گیری سیم پیچ همانند یک ژنراتور الکتریکی عمل می کند به طوری که سرعت گردش سیم پیچ متحرک در شدت جریان خروجی تاثیر دارد و می توان به سادگی سرعت باد را اندازه گیری نمود.
در این روش از یک دیود نورانی مادون قرمز و یک حسگر نوری که در مقابل آن قرار داده شده استفاده می شود.
با گردش سنسور یک بازوی متجرک بین دیود و حسگر قرار می گیرد و حسگر را تحریک می نماید. با تحریک حسگر نوری در مدارات متصل به حسگر یک پالس ایجاد می گردد.
میزان سرعت باد با تعداد پالس های ایجاد شده در زمانی معین رابطه مستقیم دارد و از این رو می توان میزان سرعت باد را اندازه گیری نمود.
در این روش یک قطعه آهن ربایی در قسمت محرک سنسور قرار داده می شود و یک سنسور تحریک در قسمت ثابت سنسور قرار داده می شود.
با عبور قطعه آهن ربایی از جلوی سنسور تحریک یک پالس در مدارات سنسور ایجاد می شود و با افزایش سرعت باد این پالس ها در زمان معین افزایش می یابند.
از نظر شکل ظاهری سنسور سرعت وزش باد به صورت فنجانی یا کاپ مانند (بشقابی نیز گفته می شود) است. جریان هوا یا باد در حال وزش به فنجانی سنسور سرعت باد برخورد کرده و باعث چرخش پره ها شده که سرعت چرخش با سرعت حرکت هوا متناسب می باشد.در زیر سه تصویر از سنسور سرعت باد قرار دارد که از طریق پنل اسمارت بین که شامل نمایشگر و کارت حافظه برای ذخیره و لاگ داده ها (دیتالاگر سرعت باد ) نمایش داده شده است.
نکته :
به تازگی روش اندازه گیری جدیدی ابداع شده است که در آن می توان بدون استفاده از قطعه متحرک شدت وزش باد را اندازه گیری نمود.
این سرعت سنج باد ، بادسنج التراسونیک نام دارد.
اساس کار این سنسور ها بر پایه امواج فراصوتی یا التراسونیک می باشد.
روش اندازه گیری در این سنسور ها دقیقا همان روشی است که در فلومتر های التراسونیک Transit time استفاده می گردد.
به این صورت که دو سنسور فراصوتی رو به روی یک دیگر قرار می گیرند و برای یکدیگر امواج فراصوتی ارسال می کنند.
جریان باد عبوری از جلوی سنسور ها در زمان دریافت امواج به سنسور ها اختلال ایجاد کرده. این اختلال در دریافت امواج با میزان شدت باد رابطه ای دارد که توسط مدارات داخلی سنسور محاسبه می گردد.
در شکل زیر نحوه اندازه گیری شدت وزش باد در این سنسور ها را مشاهده می فرمایید.
اینکه استفاده از کدام سنسور بهتر است کاری بسیار دشوار می باشد و برای انتخاب درست و دقیق سنسور باید دارای دانش هواشناسی و اقلیم شناسی باشیم.
از طرفی باید شرایط محیطی را به طور کامل در نظر بگیریم.
اما به طور کلی چند مورد از مزایای این سنسور ها را مطرح خواهیم کرد.
بادسنج های التراسونیک دارای دقت نسبتا برابری با سنسور های مکانیکی می باشند اما با از آنجایی که قطعه متحرکی ندارند امکان آسیب دیدنشان بسیار کمتر می باشند.
از طرفی سرعت سنج باد مکانیکی به مراتب ارزان تر و به صرفه تر است و به سادگی ساخته می شود.
سنسور های بادسنج التراسونیک علاوه بر سنجش میزان قدرت وزش باد توانایی سنجش جهت باد را نیز دارند که ارزش آن ها را دو چندان می نماید.
اندازه گیری سرعت هوا توسط دستگاه باد سنج هوا انجام می گیرد که توانایی ثبت سرعت هوای متحرک را دارا می باشد. با نصب سنسور دما در داخل دستگاه بادسنج یا سرعت سنج باد می توان دمای باد را نیز اندازه گیری کرد.
تا اینجا به بررسی چگونگی عملکرد سرعت سنج باد در اندازه گیری شدت وزش باد پرداختیم، حالا بد نیست به این بپردازیم که سیگنالی خروجی این سنسور ها چیست.
سنسور های سرعت باد معمولا با خروجی های زیر در بازار یافت می شوند
اینکه یک سنسور anemometer چه بازه ای از سرعت وزش باد را می تواند اندازه گیری کند به نوع ساخت آن و قابلیت های سنسور های داخلی آن دارد.
این سنسور ها معمولا در بازه های ۰ الی ۳۰ ، ۰ الی ۵۰ و ۰ الی ۷۰ متر بر ثانیه در بازار موجود می باشند.
بدنه این سنسور ها معمولا از جنس پلاستیک ABS و یا آلمینیوم می باشد. با توجه به اینکه این سنسور ها معمولا در فضای باز استفاده می شوند نوع آلمینیوم آن برای استفاده توصیه می گردد.
در ایستگاه های هواشناسی یا دکل های بازرسی برای مانیتورینگ دائمی سرعت باد از سنسور سرعت وزش باد استفاده می شود که معمولا باید ۱۰ متر بالاتر از سطح زمین قرار گیرد.
با توجه به شرایط اقلیمی ایران معمولا استفاده از سنسور سرعت باد با بازه ۰ الی ۵۰ متر برثانیه ( ۰ الی ۱۸۰ کیلومتر بر ساعت ) بیشتر از بقیه گزینه ها مورد استفاده قرار می گیرد.
سنسور سرعت باد یکی از تجهیزات در زمینه هواشناسی است. اما جالب است بدانید این سنسور نه تنها در صنعت هواشناسی کابرد بسیاری دارد بلکه عضوی جدایی ناپذیر در بسیاری از صنایع می باشد.
در این مقاله سعی داریم به بررسی سنسور سرعت باد یا سرعت سنج باد بپردازیم که در صنایع بسیار پر کاربرد می‌باشد.
از ابتدایی ترین بادسنج می توان به فرفره ها اشاره نمود که به راحتی ساخته می شدند اما در نهایت سادگی به راحتی می توان میزان شدت سرعت باد را با آن ها تشخیص داد.
اما زمانی که بحث اندازه گیری مطرح می گردد پیچیدگی در طراحی و دقت بسیار اهمیت می یابد.
از این رو می توان گفت اولین anemometer که عمل اندازه گیری شدت وزش باد را با عددی در خروجی نمایش می داد شبیه به شکل زیر بوده است.
بادسنج یا Anemometer در واقع جریان باد اطرافش را تبدیل به یک سیگنال استاندارد الکتریکی کرده و آن را به دیتالاگر هواشناسی یا یک نمایشگر انتقال می دهد.
در واقع عمل اصلی انجام شده در این سنسور ها تبدیل سیگنال مکانیکی به سیگنال الکتریکی است کاری که ژنراتور ها و دینام های الکتریکی نیز انجام میدهند.
البته موضوع به این سادگی نیست و اساس کار سرعت سنج باد با دینام های الکتریکی بسیار متفاوت است.
دلیل اصلی این تفاوت در این است که در دینام های الکتریکی میزان جریان ایجاد شده اهمیت دارد اما در یک سرعت سنج دقت اندازه گیری حائز اهمیت می باشد.
از این رو یک سنسور سرعت باد باید کمترین میزان اصطکاک را ایجاد نماید تا بتواند دقیق تر عمل کند.
امروزه برای عملکرد هرچه بهتر سرعت سنج باد از روش های مختلفی جهت تبدیل انرژی مکانیکی باد به سیگنال الکتریکی استفاده می کنند.
از جمله این روش ها می توان به موارد زیر اشاره نمود:
روش اندازه گیری سیم پیچ همانند یک ژنراتور الکتریکی عمل می کند به طوری که سرعت گردش سیم پیچ متحرک در شدت جریان خروجی تاثیر دارد و می توان به سادگی سرعت باد را اندازه گیری نمود.
در این روش از یک دیود نورانی مادون قرمز و یک حسگر نوری که در مقابل آن قرار داده شده استفاده می شود.
با گردش سنسور یک بازوی متجرک بین دیود و حسگر قرار می گیرد و حسگر را تحریک می نماید. با تحریک حسگر نوری در مدارات متصل به حسگر یک پالس ایجاد می گردد.
میزان سرعت باد با تعداد پالس های ایجاد شده در زمانی معین رابطه مستقیم دارد و از این رو می توان میزان سرعت باد را اندازه گیری نمود.
در این روش یک قطعه آهن ربایی در قسمت محرک سنسور قرار داده می شود و یک سنسور تحریک در قسمت ثابت سنسور قرار داده می شود.
با عبور قطعه آهن ربایی از جلوی سنسور تحریک یک پالس در مدارات سنسور ایجاد می شود و با افزایش سرعت باد این پالس ها در زمان معین افزایش می یابند.
از نظر شکل ظاهری سنسور سرعت وزش باد به صورت فنجانی یا کاپ مانند (بشقابی نیز گفته می شود) است. جریان هوا یا باد در حال وزش به فنجانی سنسور سرعت باد برخورد کرده و باعث چرخش پره ها شده که سرعت چرخش با سرعت حرکت هوا متناسب می باشد.در زیر سه تصویر از سنسور سرعت باد قرار دارد که از طریق پنل اسمارت بین که شامل نمایشگر و کارت حافظه برای ذخیره و لاگ داده ها (دیتالاگر سرعت باد ) نمایش داده شده است.
نکته :
به تازگی روش اندازه گیری جدیدی ابداع شده است که در آن می توان بدون استفاده از قطعه متحرک شدت وزش باد را اندازه گیری نمود.
این سرعت سنج باد ، بادسنج التراسونیک نام دارد.
اساس کار این سنسور ها بر پایه امواج فراصوتی یا التراسونیک می باشد.
روش اندازه گیری در این سنسور ها دقیقا همان روشی است که در فلومتر های التراسونیک Transit time استفاده می گردد.
به این صورت که دو سنسور فراصوتی رو به روی یک دیگر قرار می گیرند و برای یکدیگر امواج فراصوتی ارسال می کنند.
جریان باد عبوری از جلوی سنسور ها در زمان دریافت امواج به سنسور ها اختلال ایجاد کرده. این اختلال در دریافت امواج با میزان شدت باد رابطه ای دارد که توسط مدارات داخلی سنسور محاسبه می گردد.
در شکل زیر نحوه اندازه گیری شدت وزش باد در این سنسور ها را مشاهده می فرمایید.
اینکه استفاده از کدام سنسور بهتر است کاری بسیار دشوار می باشد و برای انتخاب درست و دقیق سنسور باید دارای دانش هواشناسی و اقلیم شناسی باشیم.
از طرفی باید شرایط محیطی را به طور کامل در نظر بگیریم.
اما به طور کلی چند مورد از مزایای این سنسور ها را مطرح خواهیم کرد.
بادسنج های التراسونیک دارای دقت نسبتا برابری با سنسور های مکانیکی می باشند اما با از آنجایی که قطعه متحرکی ندارند امکان آسیب دیدنشان بسیار کمتر می باشند.
از طرفی سرعت سنج باد مکانیکی به مراتب ارزان تر و به صرفه تر است و به سادگی ساخته می شود.
سنسور های بادسنج التراسونیک علاوه بر سنجش میزان قدرت وزش باد توانایی سنجش جهت باد را نیز دارند که ارزش آن ها را دو چندان می نماید.
اندازه گیری سرعت هوا توسط دستگاه باد سنج هوا انجام می گیرد که توانایی ثبت سرعت هوای متحرک را دارا می باشد. با نصب سنسور دما در داخل دستگاه بادسنج یا سرعت سنج باد می توان دمای باد را نیز اندازه گیری کرد.
تا اینجا به بررسی چگونگی عملکرد سرعت سنج باد در اندازه گیری شدت وزش باد پرداختیم، حالا بد نیست به این بپردازیم که سیگنالی خروجی این سنسور ها چیست.
سنسور های سرعت باد معمولا با خروجی های زیر در بازار یافت می شوند
اینکه یک سنسور anemometer چه بازه ای از سرعت وزش باد را می تواند اندازه گیری کند به نوع ساخت آن و قابلیت های سنسور های داخلی آن دارد.
این سنسور ها معمولا در بازه های ۰ الی ۳۰ ، ۰ الی ۵۰ و ۰ الی ۷۰ متر بر ثانیه در بازار موجود می باشند.
بدنه این سنسور ها معمولا از جنس پلاستیک ABS و یا آلمینیوم می باشد. با توجه به اینکه این سنسور ها معمولا در فضای باز استفاده می شوند نوع آلمینیوم آن برای استفاده توصیه می گردد.
در ایستگاه های هواشناسی یا دکل های بازرسی برای مانیتورینگ دائمی سرعت باد از سنسور سرعت وزش باد استفاده می شود که معمولا باید ۱۰ متر بالاتر از سطح زمین قرار گیرد.
با توجه به شرایط اقلیمی ایران معمولا استفاده از سنسور سرعت باد با بازه ۰ الی ۵۰ متر برثانیه ( ۰ الی ۱۸۰ کیلومتر بر ساعت ) بیشتر از بقیه گزینه ها مورد استفاده قرار می گیرد.
بیارکالا از بزرگترین تامین کنندگان کالاهای داخلی و خارجی در زمینه تجهیزات صنعتی و ابزار دقیق آماده خدمت به شما مشتریان گرامی می‌باشد. همچنین طی همکاری با یک تولیدکننده بزرگ و معتبر داخلی به نام شرکت نواندیشان صنعت الکترونیک داتیس کالاهای ایرانی را در این زمینه در اختیار شما قرار می‌دهیم.
۰۲۱-۲۸۴۲۴۱۷۱
۱۱۶ ۱۰ ۶۰ ۰۹۱۰
info@biarkala.ir
استان البرز، بلوار ماهدشت، خیابان همت، مجتمع امام خمینی (پارک علم و فناوری استان البرز)
برای شروع گفتگو از طریق Whatsapp روی نام کارشناس کلیک کنید
