سنسور باد و هرآنچه راجب آن باید بدانید.

سنسور باد چیست؟

سنسور جهت باد نوعی دستگاه فیزیکی است که اطلاعات جهت باد را تشخیص و حس می کند.سنسور جهت باد نوعی دستگاه فیزیکی است که اطلاعات جهت باد را تشخیص و حس می کند. با چرخش فلش جهت باد کار می کند و آن را به صفحه کواکسیال منتقل می کند ، در همان زمان مقادیر مربوطه جهت باد را خارج می کند.

معمولاً بدنه اصلی سنسور جهت باد ساختار مکانیکی بادگیر را می گیرد.هنگامی که باد به سمت دم بادگیر می وزد ، فلکه بادگیر به جهت باد نشان می دهد.به منظور حفظ حساسیت به جهت ، مکانیسم های داخلی مختلفی برای شناسایی جهت سنسور سرعت باد استفاده می شود. معمولاً سه دسته وجود دارد:

۱-مقاومت سنسور جهت باد

این نوع سنسور جهت باد ساختاری مشابه رئوستات کشویی را اتخاذ می کند. مقادیر حداکثر و حداقل مقاومت به ترتیب ۳۶۰ درجه و ۰ درجه مشخص شده اند. هنگامی که نشانگر جهت باد می چرخد ، میله کشویی رئوستات کشویی با نشانگر جهت باد در بالا می چرخد و می توان از تغییرات ولتاژ مختلف برای محاسبه زاویه یا جهت جهت باد استفاده کرد.

۲-سنسور جهت باد فوتوالکتریک

این نوع سنسور جهت باد از دیسک کد خاکستری مطلق به عنوان جز component اصلی استفاده می کند و از کد برنامه نویسی سفارشی ویژه ای استفاده می کند. بر اساس اصل تبدیل سیگنال فوتوالکتریک ، می تواند اطلاعات جهت باد مربوطه را به طور دقیق تولید کند.

۳-سنسور جهت باد الکترومغناطیسی

طراحی بر اساس اصل الکترومغناطیسی است. از آنجا که انواع مختلفی از اصول وجود دارد ، بنابراین ساختار متفاوت است. در حال حاضر ، برخی از این سنسورها شروع به استفاده از تراشه ژیروسکوپ یا قطب نمای الکترونیکی به عنوان اجزای اساسی کرده اند و دقت اندازه گیری آنها نیز بیشتر بهبود یافته است.

بیشتر بخوانید : سنسور خازنی چیست؟ -۷ گام ساده برای شناخت سنسور های خازنی

بیشتر بخوانید : کمپرسور (بررسی تخصصی)

بیشتر بخوانید : انکودر چیست و چه کاری انجام میدهد؟

سنسور باد چگونه کار میکند؟

سنسور سرعت باد نوعی سنسور مشترک است که می تواند به طور مداوم اندازه سرعت باد و حجم باد را اندازه گیری کند.
(حجم باد = سرعت باد area سطح مقطع).
سنسورهای سرعت باد به طور کلی بر اساس اصل صوتی به مکانیکی (عمدتا از نوع پروانه ، نوع فنجان) سنسور سرعت باد ، سنسور سرعت باد نوع گرم ، سنسور سرعت باد لوله پیتوت و سنسور سرعت باد اولتراسونیک تقسیم می شوند.

انواع سنسور باد

سنسور سرعت باد نوع پروانه

ما می دانیم که موتور باعث چرخش پره فن می شود که اختلاف فشار بین جلو و عقب تیغه را ایجاد می کند و جریان هوا را هدایت می کند. اصل کار بادسنج پروانه درست برعکس است. سیستم تیغه جریان شبه هوا تحت تأثیر فشار باد قرار می گیرد که برای ایجاد چرخش سیستم تیغه ، گشتاور خاصی ایجاد می کند.

به طور کلی ، سنسور سرعت پروانه با چرخاندن گروهی از پروانه های سه یا چهار تیغه به دور محور افقی ، سرعت باد را اندازه گیری می کند. پروانه معمولاً در جلوی پره بادی نصب می شود ، به طوری که صفحه چرخش آن همیشه در جهت باد قرار دارد و سرعت آن متناسب با سرعت باد است.

سنسور سرعت باد از نوع لیوان باد

سنسور سرعت باد کاپ باد سنسور سرعت باد بسیار رایجی است. اولین بار توسط رابینسون در انگلستان اختراع شد. قسمت القایی از سه یا چهار فنجان مخروطی یا نیم کره ای خالی تشکیل شده است. پوسته جام توخالی بر روی براکت ستاره ای سه پایه با ۱۲۰ درجه یکدیگر یا براکت ضربدری با ۹۰ درجه یکدیگر ثابت شده است.

سطح مقعر جام در یک جهت مرتب شده و کل براکت بازو متقابل بر روی یک محور چرخش عمودی ثابت می شود.هنگامی که باد از سمت چپ می وزد ، لیوان باد ۱ موازی جهت باد است ، و فشار باد بر روی لیوان باد ۱ تقریباً در جهت مستقیماً به سمت محور لیوان باد صفر است. فنجان باد ۲ و ۳ در ۶۰ درجه در همان جهت باد تلاقی دارند. برای فنجان باد ۲ ، صورت مقعر رو به باد است و بیشترین فشار باد را دارد.

برای فنجان باد ۳ ، صورت محدب رو به رو به باد است ، و بای پس باد فشار باد را نسبت به فنجان باد ۲ کوچکتر می کند. به دلیل اختلاف فشار بین فنجان باد ۲ و فنجان باد ۳ در جهت عمود بر محور از فنجان باد ، فنجان باد شروع به چرخش در جهت عقربه های ساعت می کند ، هرچه سرعت باد بیشتر باشد ، اختلاف فشار اولیه و شتاب بیشتر است. هرچه درجه بالاتر باشد ، جام باد سریعتر می چرخد.

بیشتر بخوانید : آسانسور (بررسی تخصصی)

بیشتر بخوانید : سنسور اکسیژن (بررسی تخصصی)

بیشتر بخوانید : چیلر و هر آنچه راجب آنها باید بدانید

پس از چرخش فنجان بادی ، زیرا فنجان ۲ در جهت باد می چرخد ، فشار باد نسبتاً کاهش می یابد ، در حالی که فنجان ۳ با همان سرعت در برابر باد می چرخد. فشار باد نسبتاً افزایش یافته و اختلاف فشار باد به طور مداوم کاهش می یابد. بعد از یک دوره زمانی (وقتی سرعت باد ثابت است) ، وقتی اختلاف فشار جزئی روی سه فنجان صفر است ، کاپ باد به سرعت یکنواخت تبدیل می شود. به این ترتیب می توان سرعت باد را با توجه به سرعت فنجان (تعداد دور در ثانیه) تعیین کرد.

هنگامی که کاپ بادی می چرخد ، دیسک انتخاب کواکسیال چند دندانی یا میله مغناطیسی برای چرخش هدایت می شود و سیگنال پالس متناسب با سرعت فنجان باد از طریق مدار به دست می آید. سیگنال پالس توسط شمارنده شمارش می شود و مقدار واقعی سرعت باد را می توان پس از تبدیل بدست آورد. در حال حاضر ، از سه جام در نوع جدید باد سنج روتور استفاده می شود و عملکرد جام مخروطی بهتر از نیمکره است.

وقتی سرعت باد افزایش می یابد ، روتور می تواند به سرعت سرعت را افزایش دهد تا با سرعت جریان هوا سازگار شود. با کاهش سرعت باد ، به دلیل اثر اینرسی سرعت نمی تواند بلافاصله کاهش یابد. سرعت باد نشان داده شده توسط بادسنج دوار در وزش باد معمولاً بسیار زیاد است تا به یک اثر بیش از حد کارآمد تبدیل شود (میانگین خطا حدود ۱۰٪ است).

سنسور سرعت باد حرارتی

از سیم داغ (سیم تنگستن یا سیم پلاتین) یا فیلم داغ (فیلم پلاتین یا کروم) به عنوان کاوشگر جهت هوای اندازه گیری شده و اتصال آن به پل ویستون استفاده می شود. از طریق مقاومت یا تعادل جریان پل ویستون ، سرعت جریان هوای مقطع اندازه گیری شده شناسایی می شود.

فیلم گرم سنسور سرعت باد نوع فیلم گرم با یک لایه عایق فیلم کوارتز بسیار نازک پوشانده شده است تا از مایعات عایق بندی شود و از آلودگی جلوگیری کند. این می تواند در جریان هوا با ذرات کار کند و مقاومت آن بیشتر از سیم گرم فلزی است.

وقتی دمای هوا پایدار باشد ، میزان مصرف برق روی سیم گرم برابر با مصرف حرارتی آنی سیم گرم در هوا است. مقاومت سیم گرم با توجه به دما متفاوت است. مقاومت سیم گرم و درجه حرارت سیم گرم در محدوده دمای طبیعی (۰ تا ۳۰۰ درجه سانتیگراد) خطی است. ضریب انتشار گرما مربوط به سرعت جریان هوا است.

هرچه سرعت جریان بیشتر باشد ، ضریب آزاد سازی حرارت مربوطه نیز بزرگتر است یعنی اتلاف گرما سریعتر است. هرچه سرعت جریان کمتر باشد ، اتلاف گرما کندتر است.سرعت جریان هوا که توسط سنسور سرعت باد حرارتی اندازه گیری می شود تابعی از جریان و مقاومت است. جریان (یا مقاومت) را بدون تغییر نگه دارید و سرعت جریان هوا اندازه گیری شده فقط یک به یک به مقاومت (یا جریان) مربوط می شود.

سنسور سرعت باد اولتراسونیک

کار باد سنج صوتی استفاده از روش اختلاف زمان اولتراسونیک برای اندازه گیری سرعت باد است. به دلیل سرعتی که صدا در هوا حرکت می کند ، سرعت جریان باد را فوق العاده می کند. اگر جهت موج اولتراسونیک همان جهت باد باشد ، سرعت آن شتاب می گیرد. در غیر این صورت ، اگر جهت موج اولتراسونیک مخالف با باد باشد ، سرعت آن کند می شود. بنابراین ، در شرایط تشخیص ثابت ، سرعت انتشار اولتراسونیک در هوا می تواند با عملکرد سرعت باد مطابقت داشته باشد. سرعت و جهت دقیق باد را می توان با محاسبه بدست آورد. گاهی اوقات می توان قطب نمای بادی را نیز تعبیه کرد.

بیشتر بخوانید :راهنمای کامل آشنایی با انواع سنسور Sensor

بیشتر بخوانید : سنسور فشار چیست؟ چه کاربردهایی دارد؟

بیشتر بخوانید :سنسورهای حرارتی چگونه کار می کنند؟

کاربرد سنسور باد

 بادسنج در صنعت هواشناسی

در زمینه هواشناسی ، باد سنج معمولاً برای مشاهده بسیاری از پدیده های طبیعی مانند تغییر در سرعت باد و هوا و البته تغییر در جهت باد ضروری است.برای اندازه گیری جهت باد ، اساساً مشکل با استفاده از تجهیزات جهت سنج باد یا تجهیزات سنسور جهت باد حل می شود.

هشدار طوفان دریایی

می توان گفت که سیستم هشدار سریع هواشناسی دریایی یکی از مهمترین کاربردهای حسگرهای باد در زمینه هواشناسی است.این داده ها جهت تغییر جهت باد را برای سیستم هشدار سریع هواشناسی دریایی فراهم می کند ، و یکی از مهمترین پارامترهای پیش بینی پوشش توفان و مسیر “عملیات” است.

 بادسنج در معدن ذغال سنگ

تجهیزات تهویه نصب شده در معدن اغلب مدلهای مختلف و قدرت کار متفاوتی دارند.بنابراین ، برای نظارت بر مقادیر سرعت باد هر تهویه ، استفاده از سنسور سرعت باد ضروری است ، که مجرای جلوگیری از پدیده غلظت بیش از حد گازهای مضر به دلیل پایین بودن میزان تهویه در یک مکان خاص است.

 بادسنج در زمینه هوانوردی

لوله هواپیمای هواپیما یک بادسنج معمولی لوله پیتوت است که ابزار اندازه گیری بسیار مهمی در هواپیما است.موقعیت نصب آن باید در محلی خارج از هواپیما باشد که جریان هوا کمتر تحت تأثیر هواپیما قرار بگیرد ، به طور کلی در جلوی بینی ، دم عمودی یا نوک بال قرار دارد.هنگامی که هواپیما به جلو پرواز می کند ، جریان هوا به سمت لوله سرعت هوا می شتابد و سنسور انتهای لوله ، نیروی ضربه ای جریان هوا یعنی فشار دینامیکی را احساس می کند.

بادسنج در صنعت حفاظت از محیط زیست

در حال حاضر ، آلودگی ذرات PM2.5 ناشی از گرد و غبار سایت در سراسر جهان مشهود است.از طریق سنسور سرعت و جهت باد ، می توان جهت جریان آلاینده های ذرات معلق را به طور مثر ردیابی کرد ، تا انتشار آلودگی آن به طور مثر کنترل شود.در برخی مناطق توسعه یا پارک های شیمیایی ، تأثیر نشت گاز مضر به ویژه قابل توجه است. باد سنج می تواند به تشخیص گسترش منابع آلودگی کمک کند.از باد سنج نیز باید در ایستگاه های نظارت بر محیط زیست گران قیمت استفاده شود.

امیدواریم این مقاله مفید واقع شود لطفا نظرات خود را با ما در میان بگذارید.

سخن آخر :

اتوماسیون صنعتی صنعت تک، یک مجموعه تخصصی آموزش ، معرفی و فروش تجهیزات اندازه گیری فشار از جمله سنسور , سنسور اکسیژن, سنسور فشار ، سنسور آتونیکس , ترانسمیتر فشار, ترانسمیتر فشار ویکا ، سنسور القایی , پرشر سوئیچ (پرشر سوئیچ دانفوس)و گیج فشار است که به مشتریان خود کمک می کند به راحتی سنسور یا ترانسمیتر مناسب خود را شناسایی و در صورت نیاز خرید کنند. شما همواره می توانید جهت مشاوره و یا راهنمایی با شماره ۰۲۱۴۴۰۳۲۵۷۸ تماس بگیرید.