Co to jest czujnik prędkości wiatru?
Czujnik prędkości wiatru jest częścią przyrządu służącego do pomiaru prędkości wiatru. Naukowa nazwa tego przyrządu to anemometr, urządzenie, które zazwyczaj zawiera zarówno kierunek wiatru, jak i czujnik prędkości wiatru. Słowo „anemometr” pochodzi od greckich anemosów dla wiatru. Anemometry są częścią standardowego wyposażenia stacji meteorologicznej i służą do pomiaru prędkości wiatru na określonej wysokości w atmosferze. Ponadto czujnik prędkości wiatru można również wykorzystać do pomiaru prędkości przepływu powietrza w tunelu aerodynamicznym lub do innych zastosowań obejmujących pomiar prędkości przepływu gazu.
Jednym z najprostszych sposobów oszacowania prędkości wiatru jest zastosowanie skarpety wiatrowej, rurki z tkaniny przymocowanej do masztu flagowego, który wskazuje kierunek wiatru i pozwala na względną wizualną ocenę prędkości. Innym powszechnym typem czujników prędkości wiatru jest anemometr kubkowy, czujnik obrotowy z kubkami, które obracają się na wietrze, napędzają generator i wytwarzają moc elektryczną mierzoną przez miernik skalibrowany do prędkości wiatru. Tarcie utrudnia kalibrację anemometru kubkowego i wpłynie na dokładność pomiaru. Anemometry kubkowe są niedrogie i są najczęściej stosowanymi czujnikami prędkości wiatru w szerokim zakresie zastosowań.
Istnieją bardziej zaawansowane typy czujników prędkości wiatru, które są przydatne w aplikacjach, w których wymagane są dokładne pomiary. Termoelektryczne czujniki prędkości wiatru obliczają prędkość, mierząc szybkość, z jaką wiatr chłodzi nagrzany drut, i są one często używane, gdy mierzone średnie prędkości są niskie. Rurki ciśnieniowe wiążą różnice ciśnienia powietrza z prędkością wiatru i są stosowane w samolotach oraz do innych zastosowań, w których strumienie powietrza są stałe, a średnie mierzone prędkości są wysokie. Anemometry ultradźwiękowe i laserowe wykorzystują efekt Dopplera do oszacowania prędkości wiatru poprzez wykrywanie przesunięcia fazowego dźwięku lub światła odbitego od cząsteczek powietrza.
Na mechaniczny czujnik prędkości wiatru, taki jak anemometr kubkowy, mogą wpływać warunki pogodowe, w tym niskie temperatury, które mogą prowadzić do gromadzenia się lodu. Anemometry ręczne są lekkie i przenośne, ale zwykle są mniej dokładne i są najczęściej używane do gaszenia pożarów lub innych sytuacji, w których niezbędna jest przenośność, a także do celów edukacyjnych lub rekreacyjnych. Profesjonalne skalibrowane czujniki prędkości wiatru mogą być bardzo drogie i delikatne. Tego rodzaju profesjonalne czujniki precyzyjne są niezbędne w przypadku wysoce technicznych zastosowań, takich jak szacowanie produkcji energii podczas projektowania projektów turbin wiatrowych oraz prognozowanie burz.