بادسنج(Anemometer)

 

بادسنج (آنمومتر) ابزاری برای اندازه گیری سرعت جریان هوا در اتمسفر ، در تونل های باد و در دیگر برنامه های کاربردی جریان گاز است.

انواع مختلفی از آنمومترها وجود دارند که به شیوه های متفاوتی کار می کنند.

 

آنمومتر چیست و چگونه کار می کند ؟

 

بیشتر آنمومترها با شمارش تعداد چرخش ها در آرایه دایره ای خود از جمله فنجان ها  ، “آسیاب بادی”  و     پره ها  در یک دوره زمانی کار می کنند.

سپس این اندازه گیری ها به منظور محاسبه سرعت باد بر حسب واحدهایی مانند مایل بر ساعت ، کیلومتر بر ساعت ، متر بر ثانیه و یا در مورد برنامه های قایق رانی بر حسب “گره دریایی”  تفسیر می شوند.

بیشتر آنمومترها در یکی از این دو گروه کلی قرار می گیرند : “آنمومترهای توربینی”  و “آنمومترهای فنجانی”  .

در هر دو مورد از آنجا که باد از طریق آنها نفوذ می کند و قطعات آنها را حرکت می دهد ، تعداد چرخش بر ثانیه را شمارش می کنند.

آنمومتر با ارزیابی سرعت چرخش ها قادر به محاسبه سرعت باد در یک واحد اندازه گیری متداول است.

همچنین نوع سومی از آنمومترها به نام “آنمومتر سیم داغ”  وجود دارد که یک جزء را گرم می کند سپس سرعت خنک شدن جزء را اندازه گیری می کند.

چهارمین نوع نادرتر آنمومتر ها ، “آنمومتر التراسونیک”  است.

 

 

 

 

آنمومتر برای چه استفاده می شود ؟

 

آنمومتر برای اندازه گیری سرعت باد است.

بعضی آنمومترها در ایستگاه های هواشناسی که شامل ابزارهای مختلف دیگری هستند و می توانند پیش بینی آب و هوا را بر اساس ترکیبی از تمام داده ها ارائه دهند ، بزرگتر و پیچیده تر ساخته می شوند.

به عنوان مثال یک آنمومتر ممکن است برای اندازه گیری میزان باد قبل از رفتن به قایقرانی مورد استفاده قرار گیرد یا یک تکنسین تعمیر تهویه هوا ممکن است از یک آنمومتر برای اندازه گیری خروجی یک واحد مورد عیب یابی استفاده کند.

یک هواشناس ممکن است از داده های آنمومتر برای پیش بینی های خود استفاده کند.

همچنین از آنمومتر برای محاسبه باد مخالف استفاده می شود.

یک سنجشگر توربین بادی ممکن است از یک آنمومتر قابل حمل دستی برای تعیین اینکه آیا یک منطقه خاص از نظر بادی مکان مناسبی است ، استفاده کند.

 

واحد اندازه گیری آنمومتر چیست ؟

 

آنمومترها سرعت باد را بر حسب واحد های مختلفی اندازه می گیرند.

به طور کلی یک آنمومتر گران تر و پیچیده تر ، واحدهای اندازه گیری بیشتری را ارائه می دهد.

 

واحدهای اندازه گیری آنمومتر ممکن است شامل :

 

• MPH  یا مایل بر ساعت
• Km /H  یا کیلومتر بر ساعت
• Knots برای قایقرانی
• فوت بر دقیقه
• متر بر ثانیه

 

آنمومتر التراسونیک چیست و چگونه کار می کند ؟

 

آنمومترهای التراسونیک سرعت باد را اندازه می گیرند.

آنها این کار را با فرستادن یک پالس صوتی به عقب و جلو از یک فرستنده به یک گیرنده برای محاسبه سرعت وزش باد بین دو سنسور انجام می دهند.

آنمومترهای التراسونیک دستگاه های بسیار تخصصی هستند و نسبت به دیگر آنمومترهای متداول از جمله نوع توربینی ، فنجانی یا سیم داغ گران تر می باشند.

 

شکل 1 : آنمومتر التراسونیک

 

چگونه از یک آنمومتر برای خواندن استفاده کنیم ؟

 

در اکثر آنمومترهای الکترونیکی معمولا فقط باید دستگاه را روشن نمود و سرعت جریان باد را مشاهده کرد.

همچنین می توان حالت نمایش سرعت باد را در واحد اندازه گیری متفاوتی ( به عنوان مثال کیلومتر بر ساعت به جای مایل بر ساعت) تغییر داد.

در مورد آنمومترهای فنجانی دستی می توان تعداد گردش فنجان ها را در یک دقیقه برای محاسبه سرعت باد محاسبه کرد.

 

آنمومترهای فنجانی چگونه کار می کنند ؟

 

آنمومتر فنجانی برای محاسبه سرعت باد ، تعداد دفعاتی که باد مجموعه فنجان های اطراف دایره را در یک دوره زمانی می چرخاند ، محاسبه می کند.

 

شکل 2 : آنمومتر فنجانی

 

دقت آنمومتر چیست ؟

 

آنمومترهای مختلف دارای سطوح دقت متفاوتی هستند.

به طور کلی از یک دستگاه گران تر می توان دقت بالاتری را انتظار داشت.

محدوده دقت آنمومتر دستی و با کیفیت مناسب3 %  است.

این بدان معنی است که اگر باد با سرعت 20 مایل بر ساعت در حال وزیدن باشد ، دستگاه ممکن است هر جایی بین MPH 4/19 و MPH 6/20 را ثبت کند.

آنمومترهای علمی تخصصی مانند آنمومترهای التراسونیک ممکن است محدوده دقت بالاتری داشته باشند.

 

آنمومتر کجا باید قرار داده شود؟

 

آنمومترها در دو نوع هستند.

تعدادی دستی و قابل حمل و تعدادی در یک مکان ثابت نصب می شوند.

به منظور دقیق ترین قرائت ها بهتر است آنمومترها در مکان هایی قرار داده شوند که توسط موانعی همچون درختان ، ساختمان ها و … محاصره نشده باشند.

به عنوان مثال بدترین نقطه مطلق برای یک آنمومتر قرار گیری مستقیم کنار یک ساختمان یا دیوار است.

گاهی اوقات آنمومترها در قسمت بالایی ستون ها ، بالای ساختمان ها یا در فضاهای باز گسترده نصب می شوند.

 

آیا آنمومتر جهت باد را اندازه گیری می کند ؟

 

بعضی آنومترها جهت باد را اندازه گیری می کنند.

این آنمومترها اغلب می چرخند یا دارای توربین اضافی ضمیمه می باشند که جهت باد را تشخیص می دهد.

به طور کلی آنمومترهای مدل بالاتر و گران تر هر دو سرعت و جهت باد را اندازه گیری می کنند.

 

شکل 3 : آنمومترهای توربینی

 

 

چگونه یک آنمومتر سرعت باد را اندازه گیری می کند ؟

 

اکثر آنمومترها دارای یک بخش حرکتی می باشند که در باد می چرخد ، به طوری که در باد شدیدتر ، بیشتر می چرخد.

شمارنده آنمومتر تعداد چرخش ها بر ثانیه یا دقیقه ( یا هر فاصله دیگر) را می شمارد و سپس سرعت باد را بر حسب واحدی که برای خواندن تنظیم شده ، نشان می دهد.

 

آنمومتر در چه علومی مورد استفاده قرار می گیرد؟

 

به عنوان مثال هواشناسان از آنمومترها برای محاسبه الگوهای باد استفاده می کنند.

دانشمندان و مهندسان انرژی تجدید پذیر ممکن است از آنمومترهای دستی استفاده کنند تا ببینند که آیا یک مکان خاص برای توربین بادی مناسب هست یا نه .

سایر دانشمندان تست تجهیزات آزمایشگاه ممکن است از انواع تخصصی آنمومترها استفاده کنند.

 

شکل 4 : انواعی از آنمومترهای سیم داغ