Vad är en Sonic anemometer?
En sonisk anemometer är ett instrument som mäter vindhastigheten med hjälp av ultraljudstransduktion i fast tillstånd. Den är utformad för att avge ultraljudspulser mellan motstående givare för att mäta effekten av ett vindmedium på den mekaniska energin från akustiska vibrationer. Genom elektronisk övervakning av pulsöverföringstider över en bana i par eller flera par, upptäcker en sonisk anemometer vindkraft och riktning och kan dra slutsatsen andra avläsningar såsom temperatur och atmosfäriska förändringar.
Mätningar av pulsöverföringar kan detekteras i ett, två eller tredimensionellt flöde. Upplösningen bestäms av banlängden mellan givare, som vanligtvis är cirka 4 tum (cirka 10 cm) till 8 tum (cirka 20 cm). Sonic-anemometerenheter tillhandahåller även turbulenta mätningar med fin temporär upplösning på 20 Hertz (Hz) eller mer.
Eftersom ljudets hastighet kan påverkas av temperaturen kan dessa instrument fungera som termometrar, även om regn har varit känt för att variera ljudets hastighet. Avsaknaden av rörliga delar gör dem lämpliga för användning på väder-negativa platser, såsom väderstationer, bojar och i andra placeringar inom marin och rymd. Vid design kan de fästas på konsoler, stolpar eller andra stödstrukturer.
Mätningar av olika element tagna tillsammans tillåter sonisk anemometer att fungera; dessa inkluderar mellanrumslängden mellan givarytorna placerade i motsatta kompasspunkter; ljudets hastighet; gasflödeshastigheter; och den variabla tiden det tar för en ultraljudspuls att resa till sin motsatta givare. Instrumentet jämför hastigheterna för pulser, till exempel när man reser från norr till söder respektive söder till norr. Pulser som reser mot vinden anländer senare än de som reser med vinden; de två måtten jämförs och vindhastigheten beräknas. Vissa instrument tillåter också diagnostik för att kontrollera maskinens funktion i väderförhållanden med noll vindhastighet. De är ibland utrustade med hygrometrar, barometrar och dataloggar för analys av luftfuktighet och barometriskt tryck.
En annan viktig aspekt för sonisk anemometerteknologi är robustheten i dess fysiska egenskaper. Olika konstruktioner finns för specialiserade placeringsvillkor. Exempelvis är instrument som är gjorda för saltvatten konstruerade för att vara korrosionsbeständiga, vilket är en markant fördel jämfört med traditionella kopp-och-vinge-anemometrar. En teknik som kan mäta från små variationer av vindförhållanden till förändringar på grund av soluppvärmning i stor skala har användningar i nästan alla miljöer.
Andra är gjorda för att överleva extrema temperaturer och höga vindhastigheter. Självvärmande funktioner skyddar dem från att frysa över. Sonic-anemometrar är också utvecklade för att motstå placering i farliga befolkade miljöer som industriområden, offshore-riggar, arktiska stationer och havgående fartyg.
I fältapplikationer tjänar sonic anemometerteknologi andra mål förutom övervakning av väderstationer. Dessa instrument fungerar inom föroreningsbekämpning, byggsäkerhet, jordbruk och många andra sammanhang. De tillhandahåller en mindre skala för vindkraftverk genom att bedöma årslängden på vindkraft för vindkraftsplanering. Dessutom hjälper de till luftfartsmeteorologi, energi och katastrofkontroll. Dessa enheter tjänar också en mängd tillämpningar i stads-, miljö- och anläggningstekniska sammanhang, och varhelst analys av vindförhållanden utgör en viktig del i beslutsfattandet.