Funktionsprinzip des Windgeschwindigkeitssensors
Der Windbecher-Windgeschwindigkeitssensor ist ein weit verbreiteter Windgeschwindigkeitssensor, der erstmals von Robinson in England erfunden wurde. Der Induktionsteil besteht aus drei oder vier konischen oder halbkugelförmigen leeren Tassen. Die hohle Becherschale wird an den dreizackigen sternförmigen Halterungen im 120-Grad-Winkel oder an den kreuzförmigen Halterungen im 90-Grad-Winkel zueinander befestigt. Die konkaven Oberflächen der Becher sind in einer Richtung angeordnet und der gesamte Querarmrahmen ist auf einer vertikalen Drehachse fixiert. Die
Wenn der Wind von links weht, ist der Windbecher 1 parallel zur Windrichtung und die Kraftkomponente des Drucks des Windes auf den Windbecher 1 in der Richtung, die am weitesten senkrecht zur Windbecherachse verläuft, ist ungefähr Null. Die Windschalen 2 und 3 schneiden sich in einem Winkel von 60 Grad mit der Windrichtung. Bei der Windschale 2 ist ihre konkave Oberfläche dem Wind zugewandt und trägt den größten Winddruck; Kleiner als der Windbecher 2, aufgrund des Druckunterschieds zwischen dem Windbecher 2 und dem Windbecher 3 in der Richtung senkrecht zur Windbecherachse beginnt sich der Windbecher im Uhrzeigersinn zu drehen. Je größer die Windgeschwindigkeit, desto größer die Anfangsgeschwindigkeit Druckdifferenz und die daraus resultierenden Je größer die Beschleunigung, desto schneller dreht sich die Windschale.
Nachdem sich der Windbecher zu drehen beginnt, nimmt der vom Wind empfangene Druck relativ ab, da sich der Becher 2 entlang der Windrichtung dreht, während sich der Becher 3 mit der gleichen Geschwindigkeit gegen den Wind dreht, nimmt der empfangene Winddruck relativ zu und Die Winddruckdifferenz nimmt kontinuierlich ab. Nach einer gewissen Zeit (wenn die Windgeschwindigkeit konstant bleibt) und die auf die drei Windbecher wirkende Partialdruckdifferenz Null ist, drehen sich die Windbecher mit konstanter Geschwindigkeit. Auf diese Weise kann die Windgeschwindigkeit anhand der Drehgeschwindigkeit des Windbechers (Anzahl der Umdrehungen pro Sekunde) bestimmt werden.
Wenn sich der Windbecher dreht, treibt er die koaxiale Vielzahnscheibe oder den Magnetstab zum Drehen an, und über die Schaltung wird ein Impulssignal proportional zur Geschwindigkeit des Windbechers erhalten. Das Impulssignal wird vom Zähler gezählt und nach der Umrechnung kann der tatsächliche Windgeschwindigkeitswert ermittelt werden. Derzeit verwenden die neuen Rotorbecher-Anemometer alle drei Becher, und die Leistung des konischen Bechers ist besser als die der Halbkugel. Wenn die Windgeschwindigkeit zunimmt, kann der Rotorbecher die Geschwindigkeit schnell erhöhen, um sich an die Geschwindigkeit des Luftstroms anzupassen. Es kann jedoch nicht sofort fallen. Die vom Rotationsanemometer in der Windböe angezeigte Windgeschwindigkeit ist im Allgemeinen zu hoch, um zu einem zu hohen Effekt zu werden (der durchschnittliche Fehler liegt bei etwa 10 Prozent).
