ქარის სიჩქარისა და მიმართულების სენსორის პრინციპი და გამოყენება

დღევანდელ გარემოში, რესურსების დეფიციტი და გარემოს გაუარესება მთელი ქვეყნის მასშტაბით ძალიან მნიშვნელოვან პრობლემად იქცა, განახლებადი ენერგიის გონივრული განვითარებისა და გამოყენების საკითხი კი ფართოდ გავრცელებული შეშფოთების საგანი გახდა. ქარის ენერგიას, როგორც დაბინძურებისგან თავისუფალ განახლებად ენერგიას, დიდი განვითარების პოტენციალი აქვს, ქარის ინდუსტრია კი ახალი ენერგეტიკული დარგი გახდა, რომელიც ძალიან განვითარებული და განვითარების პერსპექტივებით გამოირჩევა, ხოლო ქარის სიჩქარის სენსორები და ულტრაბგერითი ქარის სიჩქარის სენსორები ასევე ფართოდ გამოიყენება.

პირველ რიგში, ქარის სიჩქარისა და მიმართულების სენსორის გამოყენება
ქარის ენერგიის გენერაციაში ფართოდ გამოიყენება ქარის სიჩქარისა და მიმართულების სენსორები. ქარის კინეტიკური ენერგია გარდაიქმნება მექანიკურ კინეტიკურ ენერგიად, შემდეგ კი მექანიკური ენერგია გარდაიქმნება ელექტრო კინეტიკურ ენერგიად, რომელიც ქარის ენერგიაა. ქარის ენერგიის გენერაციის პრინციპია ქარის გამოყენება ქარის წისქვილის პირების ბრუნვის სამართავად, შემდეგ კი ბრუნვის სიჩქარის გაზრდა სიჩქარის შემამცირებლის მეშვეობით, რათა გენერატორმა ელექტროენერგიის გენერირება განახორციელოს.
მიუხედავად იმისა, რომ ქარის ენერგიის გენერაციის პროცესი უკიდურესად ეკოლოგიურად სუფთაა, ქარის ენერგიის გენერაციის არასტაბილურობა ქარის ენერგიის გენერაციის ღირებულებას სხვა ენერგიის გენერაციასთან შედარებით უფრო მაღალს ხდის, ამიტომ ქარის ენერგიის კარგად კონტროლის, ქარის ცვლილების თვალყურის დევნებისა და ხარჯების შემცირების მიზნით, ჩვენ ზუსტად და დროულად უნდა გავზომოთ ქარის მიმართულება და სიჩქარე, რათა შესაბამისად ვენტილატორი ვაკონტროლოთ; გარდა ამისა, ქარის ელექტროსადგურების ადგილმდებარეობის შერჩევა ასევე მოითხოვს ქარის სიჩქარისა და მიმართულების წინასწარ პროგნოზირებას, რათა უზრუნველყოფილი იყოს გონივრული ანალიზის საფუძველი. ამიტომ, ქარის პარამეტრების ზუსტად გასაზომად ქარის სიჩქარისა და მიმართულების სენსორების გამოყენება გადამწყვეტია ქარის ენერგიის გენერაციაში.

მეორე, ქარის სიჩქარისა და მიმართულების სენსორის პრინციპი
1, მექანიკური ქარის სიჩქარისა და მიმართულების სენსორი
მექანიკური ქარის სიჩქარისა და მიმართულების სენსორი, მექანიკური მბრუნავი ლილვის არსებობის გამო, იყოფა ორ ტიპის მოწყობილობად: ქარის სიჩქარის სენსორი და ქარის მიმართულების სენსორი:
ქარის სიჩქარის სენსორი
მექანიკური ქარის სიჩქარის სენსორი არის სენსორი, რომელსაც შეუძლია ქარის სიჩქარისა და ჰაერის მოცულობის უწყვეტად გაზომვა (ჰაერის მოცულობა = ქარის სიჩქარე × განივი კვეთის ფართობი). უფრო გავრცელებული ქარის სიჩქარის სენსორია ქარის ჭიქის ფორმის ქარის სიჩქარის სენსორი, რომელიც, როგორც ამბობენ, პირველად ბრიტანეთში რობინსონმა გამოიგონა. საზომი სექცია შედგება სამი ან ოთხი ნახევარსფეროს ფორმის ქარის ფორმის ჭიქისგან, რომლებიც დამონტაჟებულია ერთი მიმართულებით თანაბარი კუთხით ვერტიკალურ მიწაზე მბრუნავ სამაგრზე.
ქარის მიმართულების სენსორი
ქარის მიმართულების სენსორი არის ფიზიკური მოწყობილობის სახეობა, რომელიც ქარის მიმართულების ინფორმაციას აფიქსირებს და აღიქვამს ქარის მიმართულების შესახებ ქარის მიმართულების ისრის ბრუნვით, გადასცემს მას კოაქსიალურ კოდის ციფერბლატზე და ამავდროულად გამოაქვს შესაბამისი ქარის მიმართულებასთან დაკავშირებული მნიშვნელობა. მისი ძირითადი კორპუსი იყენებს ქარის ფრთის მექანიკურ სტრუქტურას, როდესაც ქარი ქარის ფრთის უკანა ფრთას უბერავს, ქარის ფრთის ისარი მიუთითებს ქარის მიმართულებაზე. მიმართულების მგრძნობელობის შესანარჩუნებლად, ქარის სიჩქარის სენსორის მიმართულების დასადგენად ასევე გამოიყენება სხვადასხვა შიდა მექანიზმი.
2, ულტრაბგერითი ქარის სიჩქარისა და მიმართულების სენსორი
ულტრაბგერითი ტალღის მუშაობის პრინციპია ულტრაბგერითი დროის სხვაობის მეთოდის გამოყენება ქარის სიჩქარისა და მიმართულების გასაზომად. ჰაერში ხმის გავრცელების სიჩქარის გამო, მასზე გავლენას ახდენს ქარიდან ზემოთ მიმართული ჰაერის ნაკადის სიჩქარე. თუ ულტრაბგერითი ტალღა ქარის მიმართულებით მოძრაობს, მისი სიჩქარე გაიზრდება; მეორეს მხრივ, თუ ულტრაბგერითი გავრცელების მიმართულება ქარის მიმართულების საპირისპიროა, მაშინ მისი სიჩქარე შენელდება. ამიტომ, ფიქსირებული აღმოჩენის პირობებში, ჰაერში ულტრაბგერითი გავრცელების სიჩქარე შეიძლება შეესაბამებოდეს ქარის სიჩქარის ფუნქციას. ქარის ზუსტი სიჩქარისა და მიმართულების მიღება შესაძლებელია გამოთვლებით. როდესაც ბგერითი ტალღები ჰაერში მოძრაობენ, მათ სიჩქარეზე მნიშვნელოვნად მოქმედებს ტემპერატურა; ქარის სიჩქარის სენსორი ორ არხზე აფიქსირებს ორ საპირისპირო მიმართულებას, ამიტომ ტემპერატურას უმნიშვნელო გავლენა აქვს ბგერითი ტალღების სიჩქარეზე.
ქარის ენერგიის განვითარების შეუცვლელი ნაწილის სახით, ქარის სიჩქარისა და მიმართულების სენსორი პირდაპირ გავლენას ახდენს ვენტილატორის საიმედოობასა და ენერგიის გენერაციის ეფექტურობაზე და ასევე პირდაპირ კავშირშია ქარის ენერგიის ინდუსტრიის მოგებასთან, მომგებიანობასთან და კმაყოფილებასთან. ამჟამად, ქარის ელექტროსადგურები ძირითადად განლაგებულია ველურ ბუნებრივ გარემოში, მკაცრ ადგილებში, დაბალი ტემპერატურით, დიდი რაოდენობით მტვრიანი გარემოთი, სისტემის სამუშაო ტემპერატურისა და მოხრის წინააღმდეგობის მოთხოვნები ძალიან მკაცრია. არსებულ მექანიკურ პროდუქტებს ამ მხრივ მცირედი ნაკლოვანებები აქვთ. ამიტომ, ულტრაბგერითი ქარის სიჩქარისა და მიმართულების სენსორებს შეიძლება ჰქონდეთ ფართო გამოყენების პერსპექტივები ქარის ენერგიის ინდუსტრიაში.