Vėjo greičio ir krypties jutiklio principas ir taikymas

Šiandieninėje aplinkoje išteklių trūkumas ir aplinkos blogėjimas tapo labai aktualia problema visoje šalyje, o tai, kaip pagrįstai plėtoti ir naudoti atsinaujinančiąją energiją, tapo plačiai paplitusio susirūpinimo objektu. Vėjo energija, kaip netarši atsinaujinanti energija, turi didelį plėtros potencialą, vėjo pramonė tapo nauja energetikos sritimi, labai brandžia ir perspektyvia pramone, o vėjo greičio jutiklis ir ultragarsinis vėjo greičio jutiklis taip pat plačiai naudojami.

Pirma, vėjo greičio ir krypties jutiklio taikymas
Vėjo greičio ir krypties jutikliai plačiai naudojami vėjo energijos gamyboje. Vėjo kinetinė energija paverčiama mechanine kinetine energija, o mechaninė energija – elektrine kinetine energija, kuri yra vėjo energija. Vėjo energijos gamybos principas yra naudoti vėją vėjo malūno menčių sukimuisi varyti, o tada greičio reduktoriumi padidinti sukimosi greitį, kad generatorius pradėtų gaminti elektrą.
Nors vėjo energijos gamybos procesas yra itin ekologiškas, dėl vėjo energijos gamybos nestabilumo vėjo energijos gamybos sąnaudos yra didesnės nei kitos energijos gamybos, todėl norint gerai valdyti vėjo energiją, priversti ją sekti vėjo krypties pokyčius, pasiekti ribinę energijos gamybą ir sumažinti sąnaudas, turime tiksliai ir laiku išmatuoti vėjo kryptį ir vėjo greitį, kad galėtume atitinkamai valdyti ventiliatorių; Be to, renkantis vėjo jėgainių vietą, taip pat reikia iš anksto numatyti vėjo greitį ir kryptį, kad būtų galima pagrįstai analizuoti. Todėl vėjo greičio ir krypties jutiklių naudojimas vėjo parametrams tiksliai išmatuoti yra labai svarbus vėjo energijos gamyboje.

Antra, vėjo greičio ir krypties jutiklio principas
1, mechaninis vėjo greičio ir krypties jutiklis
Mechaninis vėjo greičio ir krypties jutiklis dėl mechaninio besisukančio veleno buvimo yra padalintas į vėjo greičio jutiklį ir vėjo krypties jutiklį – dviejų tipų įrangą:
Vėjo greičio jutiklis
Mechaninis vėjo greičio jutiklis yra jutiklis, galintis nuolat matuoti vėjo greitį ir oro tūrį (oro tūris = vėjo greitis × skerspjūvio plotas). Dažnesnis vėjo greičio jutiklis yra „wind case“ tipo vėjo greičio jutiklis, kurį, kaip teigiama, pirmasis išrado Robinsonas Didžiojoje Britanijoje. Matavimo dalį sudaro trys arba keturi pusrutulio formos vėjo puodeliai, kurie yra sumontuoti viena kryptimi vienodu kampu ant besisukančio laikiklio ant vertikalaus žemės paviršiaus.
Vėjo krypties jutiklis
Vėjo krypties jutiklis yra fizinis įrenginys, kuris aptinka ir suvokia vėjo krypties informaciją pagal vėjo krypties rodyklės sukimąsi ir perduoda šią informaciją į bendraašį kodinį ratuką, tuo pačiu metu išvesdamas atitinkamą su vėjo kryptimi susijusią vertę. Jo pagrindinis korpusas naudoja vėjo mentės mechaninę struktūrą, kai vėjas pučia į vėjo mentės uodegos sparną, vėjo mentės rodyklė nurodys vėjo kryptį. Siekiant išlaikyti jautrumą krypčiai, vėjo greičio jutiklio krypčiai nustatyti taip pat naudojami įvairūs vidiniai mechanizmai.
2, ultragarsinis vėjo greičio ir krypties jutiklis
Ultragarsinės bangos veikimo principas yra ultragarsinio laiko skirtumo metodo naudojimas vėjo greičiui ir krypčiai matuoti. Dėl greičio, kuriuo garsas sklinda oru, jį užgožia nuo vėjo kylančio oro greitis. Jei ultragarsinė banga sklinda ta pačia kryptimi kaip ir vėjas, jos greitis padidės; kita vertus, jei ultragarso sklidimo kryptis yra priešinga vėjo krypčiai, jos greitis sulėtės. Todėl, esant fiksuotoms aptikimo sąlygoms, ultragarso sklidimo ore greitis gali atitikti vėjo greičio funkciją. Tikslų vėjo greitį ir kryptį galima gauti apskaičiuojant. Garso bangoms sklindant oru, jų greičiui didelę įtaką daro temperatūra; Vėjo greičio jutiklis dviem kanalais aptinka dvi priešingas kryptis, todėl temperatūra turi nežymią įtaką garso bangų greičiui.
Vėjo greičio ir krypties jutiklis, kaip neatsiejama vėjo energetikos plėtros dalis, tiesiogiai veikia ventiliatoriaus patikimumą ir energijos gamybos efektyvumą, taip pat tiesiogiai susijęs su vėjo energetikos pramonės pelnu, pelningumu ir pasitenkinimu. Šiuo metu vėjo elektrinės dažniausiai yra įrengtos laukinėje natūralioje aplinkoje, atšiauriose vietose, žemoje temperatūroje, didelėje dulkių aplinkoje, o sistemos reikalavimai darbinei temperatūrai ir lenkimo atsparumui yra labai griežti. Esami mechaniniai gaminiai šiuo atžvilgiu šiek tiek trūksta. Todėl ultragarsiniai vėjo greičio ir krypties jutikliai gali turėti plačias taikymo perspektyvas vėjo energetikos pramonėje.