• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Naturen
    Enheter som mäter vindhastighet

    Vind är både fördelaktigt och skadligt. De farligaste delarna av stormar är de höga vindarna som kan blåsa ner träd, ta tak av hus eller strandbåtar till sjöss. Å andra sidan är vinden en viktig del av många förnybara energiprojekt och är nödvändigt för segling eller flygande en drake. En mängd olika instrument - inklusive smartphoneapplikationer - mäter vindhastigheter med ljud, ljus och vindkraftens mekaniska kraft.

    Anemometer

    Anemometrar mäter vindhastighet; vissa etablerar också vindriktning. Den grundläggande anemometern liknar en väderkvarn eller väderbladen. Den består av en propell med koppar i ändarna av bladet för att fånga vinden. Den hastighet som luften gör för propellerspinnet bestämmer vindhastigheten. Hot-wire anemometrar bestämmer väldigt små förändringar i vindhastighet genom att mäta hur mycket ström som krävs för att värma en vindblåstråd till en konstant standardtemperatur.

    Doppler Radar

    Forskare utvecklade Dopplerradar på 1960-talet för att mäta vindhastighet och riktning i stormar. Innan denna utveckling var det mycket svårt att veta vad som hände i stormens interiör. Dopplerradar revolutionerade studien av väder genom att mäta hastigheten och riktningen för ett rörligt föremål som vindblåst regn. Det gör detta genom att mäta förändringar i radarvågor som rör sig mot eller studsar ett objekt. Radar skickar mikrovågor mot ett målområde och mäter hur vågorna har förändrats när de återvänder mot den mikrovågsgivande enheten.

    LIDAR

    Ljusdetektering och sträckning fungerar som Doppler radar, förutom laser strålar används istället för en stråle av mikrovågor. Till skillnad från radar mäter LIDAR vindhastigheten närmare jorden och analyserar vindens effekter på byggnader och träd, som ligger på marknivå. LIDAR mäter vindhastighet genom att analysera den hastighet som en del av laserljuset springer tillbaka till emitteren från naturligt förekommande mikroskopiska vätskedroppar i luften. Hastigheten vid vilken laserljuset returneras till emitteren bestämmer vindhastigheten. Även om det har många användningsområden, är LIDAR särskilt användbar vid kalibrering av vindkraftverk för förnybara energiprojekt.

    SODAR

    Sonic-detektering och -intervall använder också Doppler-effekten för att bestämma vindhastigheten. Liksom LIDAR, mäter den vindhastigheter nära marken och används mest för att kalibrera vindkraftverk.

    SODAR bestämmer vindkraft genom att analysera hur vinden förändrar ljudvågor. Det kan mer exakt bestämma vindförhållanden under 60 meters höjd eftersom det använder en horisontell ljudvåg vid 60 meters höjd och två nästan vertikala vågor som strålar från markytan för att bestämma vindhastigheten.

    © Vetenskap http://sv.scienceaq.com