ソニック風速計とは何ですか？

音波風速計は、固体超音波変換を使用して風速を測定する機器です。 音響振動の機械的エネルギーに対する風媒の影響を測定するために、対向するトランスデューサー間に超音波パルスを放出するように設計されています。 ペアまたは複数のペアでパスを通過するパルス通過時間を電子的に監視することにより、音波風速計は風力と方向を検出し、温度や大気の変化などの他の読み取り値を推測できます。

パルス通過の測定値は、1次元、2次元、または3次元のフローで検出できます。 解像度はトランスデューサー間の経路の長さで決まり、通常は約4インチ（約10 cm）から8インチ（約20 cm）です。 音波風速計デバイスは、20ヘルツ（Hz）以上の微細な時間分解能で乱流測定にも対応します。

音速は温度の影響を受けるため、これらの機器は温度計として機能しますが、雨は音速を変えることが知られています。 可動部品がないため、気象観測所、ブイなどの天候の悪い場所や、その他の海洋および航空宇宙の配置での使用に適しています。 設計では、ブラケット、ポール、または他のサポート構造に固定することができます。

さまざまな要素をまとめて測定することで、音速風速計が機能します。 これらには、対向するコンパスポイントに配置されたトランスデューサー面間のギャップ長が含まれます。 音速; ガス流の速度; そして、超音波パルスが反対側のトランスデューサーに到達するのにかかる可変時間。 計器は、パルスの速度を比較します。たとえば、それぞれ北から南へ、南から北へ移動します。 風に逆らって移動するパルスは、風とともに移動するパルスよりも遅く到着します。 2つの測定値が比較され、風速が計算されます。 一部の計器では、風速ゼロの気象条件で機械の機能をチェックする診断も可能です。 湿度と気圧を分析するための湿度計、気圧計、データロガーが装備されている場合があります。

音響風速計技術のもう1つの重要な側面は、その物理的特性の堅牢性です。 特殊な配置条件のためのさまざまな設計が存在します。 たとえば、塩水用に作られた機器は、従来のカップ式およびベーン式風速計に比べて顕著な利点である、耐腐食性を持つように設計されています。 風の状態のわずかな変動から大規模な太陽熱による変化までの測定が可能な技術は、ほとんどすべての環境で使用されています。

他のものは、極端な温度と強風に耐えるように作られています。 自己発熱機能により、氷結から保護されます。 音響風速計は、工業用地、海上掘削装置、北極圏ステーション、外航船などの危険な人口環境への設置に耐えるように開発されています。

現場での用途では、音波風速計技術は、気象観測所の監視以外の目的にも役立ちます。 これらの機器は、公害防止、建物の安全性、農業、その他多くの状況で機能します。 彼らは、風力発電計画のために年間の風力利用可能性を評価することにより、風力タービンの小規模な類似物を提供します。 さらに、彼らは航空気象、エネルギー、災害管理を支援します。 また、これらのデバイスは、都市、環境、土木工学のコンテキストで多くのアプリケーションに役立ち、風の状態の分析が意思決定の重要な要素を提供します。