คุณใช้อะไรวัดลมได้? เครื่องวัดความเร็วลม
เครื่องวัดความเร็วลมเป็นเครื่องมืออุตุนิยมวิทยาที่ใช้วัดความเร็วของกระแสลมและลม มันถูกประดิษฐ์ขึ้นในปี 1667 เครื่องวัดความเร็วลมสมัยใหม่ นอกเหนือจากลักษณะความเร็วของมวลอากาศแล้ว ยังวัดอุณหภูมิอากาศอีกด้วย
การจำแนกประเภทของเครื่องวัดความเร็วลมและหลักการทำงาน
เครื่องวัดความเร็วลมมีหลายประเภท แต่ที่นิยมใช้กันมากที่สุดในการวัดได้แก่:
- ถ้วย;
- มีปีก;
- อัลตราโซนิก
เครื่องวัดความเร็วลมแบบถ้วย
เครื่องวัดความเร็วลมแบบถ้วยมีการออกแบบที่เรียบง่ายที่สุด: องค์ประกอบที่เคลื่อนไหวได้พร้อมใบมีดสี่ใบ ทันทีที่ลมกระทำกับพวกมัน แกนจะเริ่มหมุนและส่งข้อมูลไปยังอุปกรณ์ตรวจวัด โดยจะบันทึกจำนวนการหมุนของใบมีดในช่วงเวลาที่กำหนด เครื่องวัดความเร็วลมประเภทนี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับใช้ในพื้นที่เปิดโล่ง และนักอุตุนิยมวิทยาจึงนิยมใช้
เครื่องวัดความเร็วลมแบบใบพัด
เครื่องวัดความเร็วลมแบบใบพัดเป็นเครื่องมือที่ใช้กันทั่วไปในการวัดความเร็วของมวลอากาศ ประกอบด้วยใบพัดที่ป้องกันด้วยวงแหวนและเชื่อมต่อโดยตรงหรือด้วยลวดอ่อนเข้ากับเครื่องมือวัด การออกแบบนี้ช่วยให้สามารถใช้บันทึกความเร็วลมในสถานที่เข้าถึงยาก
เครื่องวัดความเร็วลมแบบอัลตราโซนิก
เครื่องวัดความเร็วลมแบบอัลตราโซนิกมักใช้ในการวัดความเร็วลมน้อยกว่า ตามความหมายของชื่อ วัดความเร็วของเสียงในห้อง ซึ่งเปลี่ยนแปลงไปตามทิศทางการเคลื่อนที่ของมวลอากาศ
นอกจากความเร็วลมแล้ว อุปกรณ์สององค์ประกอบยังสามารถระบุได้ว่าลมกำลังเคลื่อนที่ไปที่ใด โดยขึ้นอยู่กับส่วนต่างๆ ของโลก ความเร็วของเสียงในอุปกรณ์ดังกล่าวขึ้นอยู่กับเวลาที่พัลส์อัลตราโซนิคใช้ครอบคลุมระยะห่างจากตัวส่งถึงไมโครโฟนอัลตราโซนิก เครื่องวัดความเร็วลมเกือบทั้งหมดใช้พลังงานจากแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้หรือแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้
ขอบเขตการใช้งานเครื่องวัดความเร็วลม
อุปกรณ์ดิจิทัลสมัยใหม่มีจอแสดงผลคริสตัลเหลว ผลการวัดจะแสดงอยู่บนนั้น คุณสามารถเลือกหน่วยที่จะแสดงความเร็วลม และบางครั้งจะเชื่อมต่ออุปกรณ์กับคอมพิวเตอร์ รวบรวมข้อมูลโดยการซิงโครไนซ์เครื่องวัดความเร็วลมกับเวลาพีซี หรืออัปโหลดข้อมูลที่รวบรวมไปยังไฟล์แยกต่างหาก
เครื่องวัดความเร็วลมแบบใบพัดใช้ในการก่อสร้างเพื่อกำหนดความเร็วการเคลื่อนที่ของมวลอากาศในการระบายอากาศ ท่อ และเพลา อุปกรณ์นี้ยังใช้ในการเกษตรเพื่อทดสอบระบบปรับอากาศอีกด้วย การวินิจฉัยความเร็วการเคลื่อนที่ของมวลอากาศอย่างทันท่วงทีจะช่วยป้องกันโรคต่างๆ ในสัตว์ และหยุดหรือป้องกันการแพร่กระจายของการติดเชื้อ เครื่องวัดความเร็วลมที่ทันสมัยส่วนใหญ่จะคำนวณความเร็วลม ปริมาตรอากาศ และแม้กระทั่งความชื้นในอากาศ
ลมเป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่ทุกคนรู้จักมาตั้งแต่เด็ก เป็นที่ชื่นชอบด้วยสายลมสดชื่นในวันที่อากาศร้อนอบอ้าว เรือแล่นข้ามทะเล และยังสามารถโค้งงอต้นไม้และหักหลังคาบ้านได้อีกด้วย ลักษณะสำคัญที่กำหนดลมคือความเร็วและทิศทาง
จากมุมมองทางวิทยาศาสตร์ ลมคือการเคลื่อนที่ของมวลอากาศในระนาบแนวนอน การเคลื่อนไหวนี้เกิดขึ้นเนื่องจากความดันบรรยากาศและความร้อนระหว่างจุดสองจุดแตกต่างกัน อากาศเคลื่อนที่จากบริเวณที่มีความกดอากาศสูงไปยังบริเวณที่มีความกดอากาศต่ำ ส่งผลให้มีลมเกิดขึ้น
ลักษณะของลม
เพื่อระบุลักษณะของลม มีการใช้พารามิเตอร์หลักสองประการ: ทิศทางและความเร็ว (แรง) ทิศทางถูกกำหนดโดยด้านข้างของขอบฟ้าที่พัดไป สามารถระบุเป็นจุดตามมาตราส่วน 16 จุด ตามลมอาจเป็นทิศเหนือ ทิศตะวันออกเฉียงเหนือ ทิศเหนือ-ทิศตะวันตกเฉียงเหนือ และอื่นๆ นอกจากนี้ยังสามารถวัดเป็นองศาสัมพันธ์กับเส้นลมปราณได้ ในระดับนี้ ทิศเหนือถูกกำหนดให้เป็น 0 หรือ 360 องศา ทิศตะวันออกคือ 90 องศา ตะวันตกคือ 270 องศา และทิศใต้คือ 180 องศา ในทางกลับกัน จะมีการวัดเป็นเมตรต่อวินาทีหรือเป็นนอต ปมจะอยู่ที่ประมาณ 0.5 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ความแรงของลมยังวัดเป็นหน่วยตามมาตราส่วนโบฟอร์ต
ตามแรงลมที่กำหนด
ขนาดนี้ถูกนำมาใช้ในการหมุนเวียนในปี 1805 และในปี พ.ศ. 2506 สมาคมอุตุนิยมวิทยาโลกได้ใช้การไล่ระดับซึ่งยังคงมีผลใช้อยู่ในปัจจุบัน ภายในกรอบ 0 คะแนนแสดงถึงความสงบ โดยควันจะลอยขึ้นในแนวตั้ง และใบไม้บนต้นไม้จะยังคงนิ่ง แรงลม 4 สอดคล้องกับลมปานกลาง โดยคลื่นขนาดเล็กก่อตัวบนผิวน้ำ กิ่งไม้และใบไม้บางๆ บนต้นไม้สามารถแกว่งไปมาได้ 9 จุดสอดคล้องกับลมพายุซึ่งสามารถโค้งงอได้แม้กระทั่งต้นไม้ใหญ่ ฉีกกระเบื้องออกจากหลังคา และสร้างคลื่นสูงในทะเล และแรงลมสูงสุดตามมาตราส่วนนี้คือ 12 จุด เกิดขึ้นในพายุเฮอริเคน นี่เป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่ลมสร้างความเสียหายร้ายแรง แม้แต่อาคารถาวรก็สามารถพังทลายได้
การควบคุมพลังแห่งลม
พลังงานลมถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในภาคพลังงานโดยเป็นหนึ่งในแหล่งธรรมชาติหมุนเวียน มนุษยชาติได้ใช้ทรัพยากรนี้มาตั้งแต่สมัยโบราณ เพียงพอที่จะเรียกคืนเรือใบได้ กังหันลมด้วยความช่วยเหลือของการแปลงลมเพื่อใช้ต่อไปถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในสถานที่เหล่านั้นซึ่งมีลมแรงคงที่ ในบรรดาการประยุกต์ใช้ปรากฏการณ์ต่างๆ เช่น พลังงานลม อุโมงค์ลมก็คุ้มค่าที่จะกล่าวถึงเช่นกัน
ลมเป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่สามารถนำมาซึ่งความสุขหรือการทำลายล้างรวมทั้งเป็นประโยชน์ต่อมนุษยชาติด้วย และการกระทำเฉพาะของมันขึ้นอยู่กับความแรง (หรือความเร็ว) ของลมที่เกิดขึ้น
คุณจึงตัดสินใจสร้างเครื่องกำเนิดลมด้วยมือของคุณเอง EnergyFuture.RU ได้เขียนเกี่ยวกับการออกแบบต่างๆ ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานลมแบบโฮมเมดและเครื่องกำเนิดแม่เหล็กถาวรเกี่ยวกับการออกแบบต่างๆ รวมถึงการออกแบบที่มีชื่อเสียงของ Hugh Pigot (เอกสารฉบับเต็ม) เป็นสิ่งสำคัญมากที่จะต้องเข้าใจและกำหนดแรงลมที่มีอยู่ในพื้นที่ของคุณก่อนที่จะเริ่มต้น นี่คือสิ่งที่บทความนี้เป็นจริงเกี่ยวกับ สังเกต วัด และบันทึกลงบันทึกสถิติ เหมือนที่โรงเรียน!
ความเร็วลม- หนึ่งในลักษณะสำคัญของการไหลของอากาศเนื่องจาก เป็นตัวกำหนดพลังงาน มีหน่วยวัดเป็นเมตรต่อวินาที ( เมตร/วินาที) และเขียนแทนด้วยอักษรละติน วี- ยิ่งความเร็วลมสูงเท่าใด พลังงานที่มีอยู่ในการไหลก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น
ใช้เครื่องมือต่างๆ ในการวัดความเร็วลม: ใบพัดสภาพอากาศ เครื่องวัดความเร็วลม และอื่นๆ อุปกรณ์ที่ง่ายที่สุดในการวัดความเร็วลมคือใบพัดสภาพอากาศแบบ Wild (จริงๆ แล้วเป็นสิ่งที่ล้าสมัย แต่มีข้อดีอย่างหนึ่งคือสร้างได้ง่ายด้วยมือของคุณเอง)
ถึง คัน-1ติดแน่น กระดูกงู-2ซึ่งเมื่อทิศทางลมเปลี่ยนก็กำหนด จาน-3ตั้งฉากกับทิศทางการไหล จานมีความสามารถในการแกว่งญาติ แกน-4- ดังนั้นยิ่งลมแรงมากเท่าใดการโก่งตัวของแผ่นก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น กำหนดความแรงลมโดยใช้ พอยน์เตอร์-5.
เพื่อความแม่นยำในการวัด จานควรมีขนาด 150 X 300 มม. และน้ำหนัก 200 กรัมสำหรับพื้นที่ที่มีลมพัดเบาๆ และ 800 กรัมสำหรับพื้นที่ที่มีลมมากกว่า 6 เมตร/วินาที
การแบ่งตัวบ่งชี้มีความหมายทั่วไป ดังนั้นเพื่อกำหนดความเร็วลมที่คุณควรใช้ โต๊ะ.
สำหรับผู้ที่ไม่สนใจความแม่นยำสัมพัทธ์ มีวิธีอื่นในการกำหนดความเร็วลม - โดยสัญญาณภายนอก.
ตารางกำหนดความเร็วลมโดยใช้ใบพัดตรวจอากาศแบบ Wild
ค่าตัวชี้ | ความเร็วลม เมตร/วินาที | |
---|---|---|
จาน 200g | จาน 800g | |
1 | 0 | 0 |
1-2 | 1 | 2 |
2 | 2 | 4 |
2-3 | 3 | 6 |
3 | 4 | 8 |
3-4 | 5 | 10 |
4 | 6 | 12 |
4-5 | 7 | 14 |
5 | 8 | 16 |
5-6 | 9 | 18 |
6 | 10 | 20 |
6-7 | 12 | 24 |
7 | 14 | 28 |
7-8 | 17 | 34 |
8 | 20 | 40 |
ตารางกำหนดความเร็วลมด้วยสัญญาณภายนอก
รูปแบบลม | ความเร็วลม เมตร/วินาที | สัญญาณ |
---|---|---|
เบามาก | 0-1 | การเคลื่อนไหวของอากาศเป็นสิ่งที่มองไม่เห็น |
1-3 | การเคลื่อนไหวของอากาศแทบจะสังเกตไม่เห็นทำให้เกิดเสียงกรอบแกรบ | |
ง่าย | 4-5 | กิ่งก้านแกว่งไปมาเล็กน้อย ควันลอยอยู่ในอากาศ โดยคงโครงร่างของเมฆไว้ |
ปานกลาง | 6-7 | กิ่งก้านโค้งงอลม "เลีย" ควันจากปล่องไฟแล้วผสมให้เป็นก้อนเนื้อเดียวกันฝุ่นก็ลอยขึ้น |
สด | 8-9 | ยอดไม้ส่งเสียงกรอบแกรบและแกว่งไปแกว่งมา |
สดมาก | 10-11 | ลำต้นของต้นไม้บางโค้งงอ สายลมโหยหวนในท่อ |
แข็งแกร่ง | 12-14 | ใบไม้ถูกฉีกออก คลื่นก่อตัวบนน้ำนิ่งโดยมียอดพลิกคว่ำ |
การตัด | 15-16 | กิ่งก้านบางหัก เคลื่อนที่ทวนลมได้ยาก |
พายุ | 17-19 | กิ่งก้านหนาหักฉีกหลังคาออก |
พายุที่รุนแรง | 20-23 | เชือกเส้นเล็กขาด |
พวกเขาเรียนรู้ที่จะวัดทิศทางลมในสมัยโบราณ เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ชาวกรีกโบราณได้ติดตั้งป้อมปืนที่มียอดแหลมและใบพัดสภาพอากาศบนหลังคาบ้านของพวกเขา แต่ผู้เชี่ยวชาญเรื่องทะเลบอลติกประสบความสำเร็จเป็นพิเศษในการวัดทิศทางและความเร็วของลม พวกเขาได้รับอาหารจากทะเล และการรู้ว่าพรุ่งนี้จะนำอะไรมาให้คุณนั้นสำคัญสำหรับพวกเขามากกว่าใครๆ
โดยปกติแล้วใบพัดอากาศจะทำในรูปแบบของตุ๊กตาสัตว์บางชนิดซึ่งหมุนและแสดงทิศทางของลมด้วยลูกศรและสปินเนอร์ก็แสดงความเร็วโดยประมาณ
อุปกรณ์สำหรับวัดความเร็วลม
อุปกรณ์วัดความเร็วลม - เครื่องวัดความเร็วลมสำหรับเด็ก
เพื่อวัดความเร็วลมย้อนกลับไปในศตวรรษที่ 17 นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ Robert Hooke คิดค้นอุปกรณ์พิเศษ - เครื่องวัดความเร็วลม ชื่อของมันประกอบด้วยคำภาษากรีกโบราณสองคำ: "anemo" - "ลม" และ "เมตร" - "ฉันวัด" พูดเพื่อตัวมันเอง สปินเนอร์ของเครื่องวัดความเร็วลมหมุน และตามจำนวนรอบการหมุน ความเร็วลมปัจจุบันจะคำนวณเป็นเมตรต่อวินาที เมื่อทราบทิศทางและความเร็วของลมแล้ว คุณก็สามารถคาดการณ์ได้ว่าสภาพอากาศจะเปลี่ยนแปลงอย่างไรในอนาคตอันใกล้นี้
ความเร็วการเคลื่อนที่ของกระแสลมสามารถวัดได้สำเร็จมากที่สุดโดยใช้เครื่องวัดลม ( เครื่องวัดความเร็วลม- เครื่องวัดความเร็วลมแบบถ้วยแพร่หลายมากขึ้น - อุปกรณ์ตรวจวัดบนแกนแนวตั้งซึ่งมีถ้วยเป็นรูปกากบาท - ซีกโลกที่หมุนจากสิ่งใด ๆ แม้กระทั่งแสงลมและยิ่งแรงมากเท่าใดการหมุนก็จะยิ่งเร็วขึ้นเท่านั้น จากแกนของอุปกรณ์จะมีการส่งสัญญาณไปยังตัวนับการปฏิวัติ
มาตรวัดลมที่รู้จักกันดีที่สุดคือเครื่องวัดความเร็วลมแบบถ้วย
ยิ่งความเร็วลมสูงเท่าไร แก้วก็จะหมุนเร็วขึ้นเท่านั้น
ใบพัดมักจะติดตั้งไว้ข้างมาตรวัดลมเพื่อระบุทิศทางลม ที่สนามบินและใกล้สะพานซึ่งลมอาจเป็นอันตรายต่อรถยนต์ได้จะมีการติดตั้งตัวบอกทิศทางลม - ถุงทรงกรวยขนาดใหญ่ทำจากผ้าลายทางเปิดทั้งสองด้าน
ที่สนามบินและใกล้สะพานจะแสดงทิศทางและความแรงของลมจากระยะไกล
ถุงเท้ากันลมเป็นกรวยผ้าใบลายขนาดใหญ่เปิดที่ปลายทั้งสองข้าง
ก่อนที่ผู้คนจะเรียนรู้ที่จะวัดความเร็วลมเป็นเมตร/วินาที หรือ กม./ชม. พวกเขาใช้มาตราส่วนโบฟอร์ตเพื่อจุดประสงค์นี้ - พลเรือเอกอังกฤษ ผู้รวบรวมตารางที่อธิบายและแสดงลักษณะของลมแบบต่างๆ โดยสรุปในระบบจุดตั้งแต่ 0 (ความสงบสมบูรณ์ ) ถึง 12 จุด (ลมพายุเฮอริเคนกำลังแรงที่สุด ความเร็วถึง 117 กม./ชม.) อย่างไรก็ตาม ในช่วงที่เกิดพายุทอร์นาโดและพายุหมุนเขตร้อน ความเร็วของมันจะยิ่งสูงขึ้นไปอีก
ใบพัด
สำหรับประสบการณ์ที่คุณต้องการ:
เล็บยาว
- เสาไม้
- ลูกปัดไม้
- ไม้อัด
- ค้อน
- ไม้บรรทัด
- มีดรองเท้า
- กาวติดไม้
- เข็มทิศ
1. ตัดชิ้นส่วนที่แสดงในภาพวาดด้านล่างออกจากไม้อัด ความกว้างของช่องควรเท่ากับความหนาของไม้อัด
2. ประกอบใบพัดสภาพอากาศตามภาพ ยึดชิ้นส่วนให้แน่นด้วยกาว
3. ปรับสมดุลใบพัดบนหัวเล็บเพื่อหาจุดศูนย์กลาง ตอกตะปูในตำแหน่งนี้ โดยร้อยลูกปัดไว้ที่ทั้งสองด้านของใบพัดอากาศ ดังแสดงในรูป ต้องติดตั้งใบพัดตรวจอากาศบนเสาเพื่อให้สามารถหมุนได้อย่างอิสระ
4. ใช้ใบพัดตรวจอากาศกำหนดทิศทางลม จมูกบอกทิศทางลมที่พัดมา ลมจากทิศใต้เรียกว่าลมใต้
เครื่องวัดความเร็วลม
สำหรับประสบการณ์ที่คุณต้องการ:
ช้อนชา
- ไขควง
- ลวด
- สกรูขนาดใหญ่
- แผ่นไม้อัดขนาดประมาณ 20x25 ซม
- เครื่องหมายถาวร
- ไม้บรรทัด
- ตะปูหรือสกรู
1. ขันสกรูเข้าที่มุมซ้ายบนของไม้อัด ห่างจากขอบประมาณ 2.5 ซม.
2.พันลวดรอบด้ามจับช้อนและสกรูตามภาพ ช้อนควรแกว่งบนเส้นลวดอย่างอิสระ
3. ใช้ไม้บรรทัดวาดสเกลบนไม้อัดแล้วติดเครื่องวัดความเร็วลมบนรั้วหรือเสา
ยิ่งช้อนเอียงมากเท่าไร ลมก็จะยิ่งแรงขึ้นเท่านั้น