Abstrakt
Ein Windgeschwindigkeitssensor, auch Anemometer genannt, ist Teil eines Instruments, das zur Messung der Windgeschwindigkeit verwendet wird. Das Wort „Anemometer“ kommt vom griechischen Wort „anemos“ für Wind. Anemometer gehören zur Standardausrüstung einer Wetterbeobachtungsstation und dienen dazu, Informationen darüber zu liefern, wie schnell der Wind an einem bestimmten Ort weht.
Verfügbare Arten von Windgeschwindigkeitssensoren
Es gibt viele verschiedene Arten von Anemometern, aber alle funktionieren, indem sie die Kraft des Windes auf ein sich bewegendes Objekt messen.
7 verschiedene Arten von Anemometern:
Schalenanemometer: Dies ist die häufigste Art von Windgeschwindigkeitssensoren. Es besteht aus drei oder vier Bechern, die auf einer vertikalen Welle montiert sind. Wenn der Wind weht, drehen sich die Becher, und die Rotationsgeschwindigkeit ist direkt proportional zur Windgeschwindigkeit. Schalenanemometer sind zuverlässig und werden häufig zur Messung der Windgeschwindigkeit eingesetzt.
Propeller-Anemometer: Ähnlich wie ein Schalen-Anemometer verfügt auch ein Propeller-Anemometer über drei oder vier Flügel statt Schalen. Die Rotorblätter drehen sich, wenn der Wind weht, und die Rotationsgeschwindigkeit wird zur Bestimmung der Windgeschwindigkeit verwendet. Propelleranemometer werden häufig in Wetterstationen und industriellen Anwendungen eingesetzt.
Ultraschall-Anemometer: Ein Ultraschall-Anemometer verwendet Ultraschallwellen, um die Windgeschwindigkeit zu messen. Typischerweise sind mehrere Paare von Sendern und Empfängern an verschiedenen Armen eines Sensorkopfs montiert. Die Zeit, die die Ultraschallwellen benötigen, um zwischen den Sendern und Empfängern in verschiedene Richtungen zu wandern, wird zur Berechnung der Windgeschwindigkeit und -richtung herangezogen.
Hitzdraht-Anemometer: Hitzdraht-Anemometer verwenden einen dünnen Draht, der durch elektrischen Strom erhitzt wird. Der Draht ist dem Wind ausgesetzt und die kühlende Wirkung des Windes führt zu einer Änderung des Widerstands des Drahtes. Durch Messung dieser Änderung kann die Windgeschwindigkeit bestimmt werden. Hitzdrahtanemometer werden häufig in der Forschung und in industriellen Anwendungen eingesetzt.
Schallanemometer: Schallanemometer basieren auf dem Prinzip der Messung der Schallgeschwindigkeit. Sie verwenden Paare von Ultraschallwandlern, um Schallimpulse auszusenden und zu empfangen. Durch Messung der Zeit, die der Schall benötigt, um zwischen den Wandlern in verschiedene Richtungen zu wandern, kann die Windgeschwindigkeit bestimmt werden.
Staurohr: Ein Staurohr ist ein Gerät, das die Differenz zwischen dem Gesamtdruck und dem statischen Druck des Windes misst. Durch Messung dieser Differenz lässt sich der Staudruck ermitteln, der in direktem Zusammenhang mit der Windgeschwindigkeit steht. Staurohre werden häufig in der Luft- und Raumfahrt eingesetzt.
Vorteile und Grenzen von Cup-Windgeschwindigkeitssensoren
Da der Schalenwindgeschwindigkeitssensor derzeit der gebräuchlichste Typ ist, nehmen wir ihn als Beispiel
Vorteile
Einfaches Design: Becherwindgeschwindigkeitssensoren haben ein einfaches Design und bestehen aus drei oder mehr Bechern, die auf einer horizontalen Achse montiert sind. Diese Einfachheit erleichtert die Herstellung, Installation und Wartung.
Genauigkeit: Schalenanemometer sind für ihre relativ hohe Genauigkeit bei der Messung der Windgeschwindigkeit bekannt. Sie liefern zuverlässige und konsistente Messwerte über einen weiten Bereich von Windgeschwindigkeiten.
Großer Bereich: Schalenanemometer können effektiv Windgeschwindigkeiten messen, die von sehr niedrigen bis zu sehr hohen Geschwindigkeiten reichen. Sie können sowohl leichte Brisen als auch starke Winde einfangen und sind daher für verschiedene Anwendungen geeignet.
Haltbarkeit: Die Becher von Becheranemometern bestehen in der Regel aus robusten Materialien wie Metall oder Kunststoff, wodurch sie langlebig sind und rauen Wetterbedingungen standhalten.
Kosten: Cup-Windgeschwindigkeitssensoren sind im Allgemeinen preisgünstig.
Einschränkungen
Schalenanemometer messen in erster Linie die Windgeschwindigkeit, liefern jedoch keine Informationen über die Windrichtung. Sie sind nicht für die Bestimmung der Windrichtung ausgelegt, was bei bestimmten Anwendungen, die Richtungsdaten erfordern, eine Einschränkung darstellen kann.
Bei extremen Windbedingungen können Schalenanemometer an ihre Grenzen stoßen. Bei sehr hohen Windgeschwindigkeiten kann die Zentrifugalkraft auf die Becher zu ungenauen Messwerten oder einer möglichen Beschädigung des Sensors führen.
Wenn man den Einsatz von Becherwindgeschwindigkeitssensoren in Betracht zieht, ist es wichtig, diese Vorteile und Einschränkungen auf der Grundlage der spezifischen Anforderungen und der Umgebungsbedingungen, unter denen der Sensor eingesetzt wird, abzuwägen.
Dinge, die Sie vor dem Kauf beachten sollten
Vor dem Kauf von Anemometern sollten wir mehrere Faktoren berücksichtigen.
Der wichtigste Faktor ist der Verwendungszweck des Anemometers. Unterschiedliche Produkte haben unterschiedliche Funktionen. Beispielsweise können bei einem Ultraschall-Windgeschwindigkeitssensor weitere Geräte zusammen installiert sein.
Die Genauigkeitsklasse ist der zweitwichtigste Faktor. Verschiedene Anemometer sind mit unterschiedlicher Genauigkeit konstruiert, was auch mit den Kosten zusammenhängt. Die Genauigkeit des Anemometers sollte für den vorgesehenen Zweck angemessen sein.
Ein weiterer zu berücksichtigender Faktor ist der Windgeschwindigkeitsbereich, den das Anemometer messen kann. Die Windgeschwindigkeit kann schnell schwanken, daher ist es wichtig, über ein Anemometer zu verfügen, das diese Schwankungen genau messen kann.
Wir berücksichtigen auch die Größe und das Design. Beispielsweise ist ein Flügelrad-Anemometer riesig, ein Schalen-Anemometer hingegen meist klein. Hitzdrahtanemometer sind klein, müssen aber direkt auf die Quelle gerichtet werden, um genaue Ergebnisse zu erhalten.
Anwendungen
Anemometer werden in verschiedenen Anwendungen eingesetzt, darunter Wetterstationen, Flughäfen, im Baugewerbe, beim Drachensteigen, Segeln und auf Bauernhöfen. Sie werden auch häufig in Forschungsstudien verwendet, um die Wirkung von Wind auf verschiedene Objekte und Strukturen zu untersuchen.
FAQs:
1. Wie erhalte ich die Windgeschwindigkeitsaufzeichnung drahtlos auf meinem Laptop?
Um die Windgeschwindigkeitsaufzeichnung drahtlos auf Ihrem Laptop zu erhalten, können Sie Funkmodule zusammen mit einem Windgeschwindigkeitssensor zur drahtlosen Windgeschwindigkeitsüberwachung einsetzen. Dann haben Sie, egal ob Sie zu Hause oder im Büro sind, rund um die Uhr Zugriff auf die erfassten Echtzeitdaten.
2. Wo bekomme ich einen WLAN-Windgeschwindigkeitssensor?
Nicht alle Arten von Windgeschwindigkeitssensoren verfügen über eine WLAN-Funktion. Macsensor kann jedoch ein WLAN-Modul bereitstellen, das mit unserem Windgeschwindigkeitssensor verwendet werden kann, um die WLAN-Funktion zu realisieren.
3. Wann wird die Windgeschwindigkeit gefährlich?
Die Windgeschwindigkeit kann abhängig von verschiedenen Faktoren, einschließlich der Umgebung und den durchgeführten Aktivitäten, gefährlich werden. Hier finden Sie Schätzungen der Windgeschwindigkeit und ihrer potenziellen Gefahren:
- Leichte Brise: Windgeschwindigkeiten von bis zu 11 km/h gelten normalerweise als leichte Brise und stellen keine nennenswerte Gefahr dar.
- Mäßige Brise: Windgeschwindigkeiten zwischen 13 und 29 km/h können dazu führen, dass sich kleine Äste bewegen und schwanken. Auch wenn es normalerweise nicht gefährlich ist, ist es in bestimmten Situationen wichtig, vorsichtig zu sein, beispielsweise beim Fahren von leichten oder hochkarätigen Fahrzeugen.
- Frische Brise: Windgeschwindigkeiten zwischen 30 und 39 km/h können dazu führen, dass größere Äste schwanken und es schwieriger wird, Regenschirme zu benutzen. Outdoor-Aktivitäten wie Segeln oder Drachensteigen könnten anspruchsvoller werden.
- Starke Brise: Windgeschwindigkeiten von 40 bis 50 km/h können dazu führen, dass ganze Bäume schwanken und Fußgängern Schwierigkeiten bereiten. Es ist ratsam, Vorsichtsmaßnahmen zu treffen, insbesondere in Küstengebieten, wo starke Brisen zu rauer See führen können.
- Starker Wind: Windgeschwindigkeiten von 51 bis 61 km/h können das Gehen gegen den Wind zu einer Herausforderung machen, insbesondere für gefährdetere Personen. Aktivitäten im Freien sollten mit Vorsicht angegangen werden und leichte Gegenstände sollten gesichert werden, damit sie nicht weggeblasen werden.
- Sturmstärke: Windgeschwindigkeiten von 63 bis 87 km/h können strukturelle Schäden an Gebäuden verursachen und große Bäume entwurzeln. Aktivitäten im Freien werden gefährlich und das Fahren hochkarätiger Fahrzeuge kann zur Herausforderung werden.
- Sturm: Windgeschwindigkeiten zwischen 89 und 117 km/h können erhebliche Schäden an Bauwerken, Bäumen und Stromleitungen verursachen. Von Aktivitäten im Freien wird dringend abgeraten. Es ist wichtig, drinnen zu bleiben und die Sicherheitsanweisungen zu befolgen.
- Hurrikan: Windgeschwindigkeiten über 73 Meilen pro Stunde können schwere und umfangreiche Schäden verursachen. Dächer können abgezogen werden. Fenster kaputt. Bäume entwurzelt. Wohnmobile und kleine Wohnmobile kippten um. Fahrende Autos können von der Fahrbahn geschoben werden.