Enheter som måler vindhastighet

Posted on
Forfatter: Peter Berry
Opprettelsesdato: 13 August 2021
Oppdater Dato: 12 Kan 2024
Anonim
Enheter som måler vindhastighet - Vitenskap
Enheter som måler vindhastighet - Vitenskap

Innhold

Vind er både gunstig og skadelig. De farligste delene av stormer er den høye vinden som kan blåse ned trær, ta tak av husene eller strandbåter til sjøs. På den annen side er vind en viktig del av mange prosjekter med fornybar energi og er nødvendig for å seile eller fly en drage. En rekke værinstrumenter - inkludert smarttelefonapper - måler vindhastigheter med lyd, lys og vindens mekaniske kraft.

Vindanemometer

Anemometre er et av de enkleste værredskapene som brukes til å måle vindhastighet; noen etablerer også vindretning. Det grunnleggende anemometeret ligner en vindmølle eller værvinge. Den består av en propell med kopper i endene av bladene for å fange vinden. Hastigheten som luften får propellen til å vri, bestemmer vindhastigheten. Hot-wire anemometre bestemmer veldig små endringer i vindhastighet ved å måle hvor mye kraft som kreves for å varme opp en vindblåst ledning til en konstant, standard temperatur.

Doppler Radar

Forskere utviklet Doppler-radar på 1960-tallet for å måle vindhastighet og retning i uvær. Før denne utviklingen var det veldig vanskelig å vite hva som skjedde i et storm interiør. Doppler-radar revolusjonerte værstudiet ved å måle hastigheten og retningen til et bevegelig objekt som vindblåst regn. Det gjør dette ved å måle endringer i radarbølger som beveger seg mot eller spretter av et objekt. Radars mikrobølger mot et målområde, og måler deretter hvordan bølgene har blitt endret når de vender tilbake mot mikrobølgeavgivende enhet.

Laserbasert LIDAR

Lysdeteksjon og rekkevidde fungerer som Doppler-radar, bortsett fra at laserstråler brukes i stedet for en stråle av mikrobølger.I motsetning til radar, måler LIDAR vindhastigheter nærmere bakken og analyserer effekten av vind på bygninger og trær, som er på bakkenivå. LIDAR måler vindhastigheten ved å analysere hastigheten som noe av laserlyset spretter tilbake til senderen fra naturlig forekommende mikroskopiske væskedråper i luften. Hastigheten som laserlyset returneres til senderen bestemmer vindhastigheten. Selv om den har mange bruksområder, er LIDAR spesielt nyttig i kalibrering av vindmøller for prosjekter med fornybar energi.

Lydbasert SODAR

Sonic deteksjon og rekkevidde bruker også Doppler-effekten til å bestemme vindhastigheten. I likhet med LIDAR måler den vindstyrken nær bakken og brukes ofte til å kalibrere vindmøller.

SODAR bestemmer vindenergi ved å analysere hvordan vind endrer lydbølger. Den kan mer nøyaktig bestemme vindforholdene under 60 meters høyde fordi den bruker en horisontal lydbølge på 60 meters høyde og to nesten vertikale bølger som stråler fra grunnflaten for å bestemme vindhastigheten.