기계식과 초음파 풍속 및 방향 센서 중에서 선택하는 방법은 무엇입니까?
자연 환경에서 풍속과 풍향은 환경 모니터링에 중요한 기상 요소입니다. 바람은 우리 삶에 항상 영향을 미칩니다. 현대사회에서는 과학기술의 발달로 바람의 방향과 크기를 측정하는 풍속센서와 풍향센서가 점점 더 대중화되고 있다. 기상학에서 널리 사용되었습니다.
현재 풍속 및 풍향을 모니터링하는 데 사용되는 장비에는 두 가지 유형이 있습니다. 하나는 기계적 구조를 갖춘 풍속 및 풍향 센서이고, 다른 하나는 초음파 측정을 사용하는 풍속 및 풍향 센서입니다. 이 두 센서는 일상 생활에서 흔히 사용되는 두 가지 장치입니다. 둘 사이의 유사점과 차이점은 무엇이며 정확도 문제가 있는지, 선택하는 방법은 무엇입니까? 편집자의 자세한 설명을 들어보자:
먼저 기계식 풍속 및 풍향 센서에 대해 이야기하겠습니다. 기계식 풍속 및 풍향 센서는 전체가 아니며 풍속 센서와 풍향 센서로 구분됩니다.
풍속 센서
기계적 구조의 풍속센서는 풍속과 풍량(풍량= 풍속×단면적)을 연속적으로 측정할 수 있는 센서이다. 가장 일반적인 풍속 센서는 윈드컵형 풍속 센서입니다. 이 센서는 영국의 로빈슨 크루소가 처음 발명했다고 합니다. 측정 부분은 3개 또는 4개의 반구형 윈드 컵으로 구성됩니다. 윈드컵은 지면에 수직인 회전 브래킷에 한 방향으로 동일한 각도로 설치됩니다.
풍향 센서
풍향센서는 풍향화살표의 회전을 이용하여 외부 풍향정보를 검출 및 감지하여 동축코드판으로 전송함과 동시에 풍향 관련 값에 대응하는 물리적 장치를 출력하며; 본체는 풍향계의 기계적 구조를 채택하고 있습니다. 바람이 풍향계 방향으로 불면 풍향계가 꼬리 부분에 있으면 풍향계의 화살표가 바람이 부는 방향을 가리킵니다. 방향에 대한 민감도를 유지하기 위해 풍속 센서의 방향을 식별하는 데에도 다양한 내부 메커니즘이 사용됩니다.
초음파 풍속 및 방향 센서
초음파의 작동 원리는 초음파 시차 방법을 사용하여 풍속과 방향을 측정하는 것입니다. 공기 중에 전파되는 소리의 속도는 바람 방향의 공기 흐름 속도와 겹쳐지기 때문입니다. 초음파가 바람과 같은 방향으로 전파되면 속도가 증가합니다. 반대로, 초음파가 바람의 반대 방향으로 전파되면 속도가 느려집니다. 따라서 고정된 감지 조건에서 공기 중에 전파되는 초음파의 속도는 풍속 함수에 해당할 수 있습니다. 계산을 통해 정확한 풍속과 풍향을 얻을 수 있습니다. 음파는 공기 중에 전파되기 때문에 속도는 온도에 크게 영향을 받습니다. 풍속 센서는 두 채널에서 두 개의 반대 방향을 감지하므로 온도가 음파 속도에 미치는 영향은 무시할 수 있습니다.
정리하자면, 풍향센서와 풍속센서는 모두 기계적으로 설계되어 있고 회전하는 부분이 있기 때문에 최소 풍속이 모니터링 전의 시작 조건입니다. 풍속이 시작 값보다 낮으면 프로펠러 또는 윈드 컵이 회전하도록 구동되지 않습니다. 따라서 모니터링이 불가능합니다. 이와 대조적으로 초음파 풍속 및 방향 센서가 있습니다. 이 장치의 가장 큰 특징은 풍속을 시작하지 않고도 풍속이 0인 상태에서도 작동할 수 있다는 점이다. 그리고 두 개의 장치가 필요한 기계식 풍속 및 풍향 센서와 달리 초음파 센서는 두 개의 모니터링 방식을 하나로 통합해 감지와 출력을 동시에 한다.
사물인터넷(Internet of Things)의 급속한 발전으로 인해 기상요소 모니터링의 정확성에 대한 요구가 높아지고 있습니다. 초음파 풍속 및 방향 센서를 사용하면 기계식 풍속 및 방향 센서의 본질적인 단점을 극복할 수 있으므로 하루 종일 오랫동안 정상적으로 작동할 수 있습니다. 향후 비용을 절감할 수 있다면 기계식 풍속계의 강력한 대안이 될 것입니다.
