Ултразвучниот анемометар е инструмент со висока прецизност кој ја мери брзината и насоката на ветерот врз основа на ултразвучна технологија. Во споредба со традиционалните механички анемометри, ултразвучните анемометри имаат предности како што се отсуството на подвижни делови, високата прецизност и ниските трошоци за одржување, па затоа се широко користени во многу области во Северна Америка. Од метеоролошки мониторинг до производство на енергија од ветер, до безбедност на згради и управување со земјоделството, ултразвучните анемометри играат важна улога во обезбедувањето точни податоци за брзината и насоката на ветерот.
1. Принцип на работа и предности на ултразвучниот анемометар
1.1 Принцип на работа
Ултразвучните анемометри ја пресметуваат брзината и насоката на ветерот со мерење на временската разлика на ултразвучните бранови што се шират во воздухот. Нивниот принцип на работа е како што следува:
Инструментот обично е опремен со два или три пара ултразвучни сензори, кои пренесуваат и примаат ултразвучни сигнали во различни насоки.
Кога воздухот тече, времето на размножување на ултразвучните бранови во насоките на ветерот и нагоре ќе биде различно.
Со пресметување на временската разлика, инструментот може прецизно да ја измери брзината и насоката на ветерот.
1.2 Предности
Висока прецизност: Ултразвучните анемометри можат да мерат промени во брзината на ветерот до 0,01 m/s, што е погодно за сценарија со барања за висока прецизност.
Без подвижни делови: Бидејќи нема механички делови, ултразвучните анемометри не се склони кон абење и имаат ниски трошоци за одржување.
Разновидност: Покрај брзината и насоката на ветерот, некои ултразвучни анемометри можат да мерат и температура, влажност и воздушен притисок.
Во реално време: Може да обезбеди податоци за брзината и насоката на ветерот во реално време, што е погодно за сценарија на апликации кои бараат брз одговор.
2. Случаи на примена во Северна Америка
2.1 Позадина на апликацијата
Северна Америка е огромен регион со разновидна клима, од студените региони на Канада до областите склони на урагани во јужниот дел на САД. Следењето на брзината и насоката на ветерот е од клучно значење за повеќе индустрии. Ултразвучните анемометри се широко користени во метеоролошкиот мониторинг, производството на енергија од ветер, безбедноста на зградите и управувањето со земјоделството поради нивната висока точност и сигурност.
2.2 Специфични случаи на примена
Случај 1: Мониторинг на брзината на ветерот во ветерни фарми во Соединетите Американски Држави
Соединетите Американски Држави се една од водечките земји во производството на енергија од ветер во светот, а следењето на брзината на ветерот е клучно за работењето на ветерните фарми. Во голема ветерна фарма во Тексас, ултразвучни анемометри се користат за оптимизирање на работата на ветерните турбини. Специфичните примени се следниве:
Метод на распоредување: Инсталирајте ултразвучни анемометри на врвот на ветерните турбини за следење на брзината и насоката на ветерот во реално време.
Ефект на апликацијата:
Со точни податоци за брзината на ветерот, ветерните турбини можат да ги прилагодат аглите на лопатките според брзината на ветерот за да ја максимизираат ефикасноста на производството на енергија.
Во услови на силен ветер, податоците што ги даваат ултразвучните анемометри им помагаат на операторите навреме да ги исклучат турбините за да избегнат оштетување на опремата.
Во 2022 година, ветерната фарма ја зголеми својата ефикасност при производство на енергија за околу 8% поради примената на ултразвучни анемометри.
Случај 2: Канадска мрежа за метеоролошки мониторинг
Канадската метеоролошка служба воспостави густа мрежа за метеоролошки мониторинг низ целата земја, а ултразвучните анемометри се важен дел од неа. Во Алберта, ултразвучните анемометри се користат за следење на екстремни временски настани. Специфичните примени се следниве:
Метод на распоредување: Инсталирајте ултразвучни анемометри во метеоролошките станици и интегрирајте ги со други метеоролошки сензори.
Ефект на апликацијата:
Мониторинг во реално време на брзината и насоката на ветерот, обезбедувајќи поддршка за податоци за предупредувања за торнада и снежни бури.
За време на снежна бура во 2021 година, податоците добиени од ултразвучните анемометри ѝ помогнаа на Метеоролошката служба однапред да издаде предупредувања и да ги намали загубите од катастрофи.
Случај 3: Мониторинг на оптоварувањето од ветер кај високи згради во Соединетите Американски Држави
Во големите градови како што се Чикаго и Њујорк во Соединетите Американски Држави, безбедносниот дизајн на високи згради треба да го земе предвид влијанието на оптоварувањето од ветерот. Ултразвучните анемометри се користат за следење на брзината и насоката на ветерот околу зградите за да се обезбеди безбедност на зградите. Специфичните примени се следниве:
Метод на распоредување: Инсталирајте ултразвучни анемометри на врвот и на страните од зградата за следење на оптоварувањето од ветерот во реално време.
Ефект на апликацијата:
Доставените податоци им помагаат на инженерите да го оптимизираат дизајнот на зградите и да ја подобрат отпорноста на ветерот на зградите.
Во услови на силен ветер, податоците од ултразвучните анемометри се користат за проценка на безбедноста на зградите и обезбедување на безбедноста на жителите и пешаците.
Случај 4: Мониторинг на брзината на ветерот во прецизното земјоделство во Северна Америка
Во прецизното земјоделство во Северна Америка, следењето на брзината на ветерот е клучно за прскање со пестициди и управување со наводнувањето. На голема фарма во Калифорнија, ултразвучните анемометри се користат за оптимизирање на операциите на прскање со пестициди. Специфичните примени се следниве:
Метод на распоредување: Инсталирајте ултразвучни анемометри на обработливо земјиште за следење на брзината и насоката на ветерот во реално време.
Ефект на апликацијата:
Прилагодете ги работните параметри на опремата за прскање според податоците за брзината на ветерот за да се намали наносот на пестициди и да се подобри ефикасноста на прскањето.
Во 2020 година, употребата на пестициди е намалена за 15%, додека ефектот на заштитата на посевите е подобрен.
3. Заклучок
Ултразвучните анемометри ги покажаа своите предности на висока точност, висока сигурност и разновидност во многу области во Северна Америка. Од производство на енергија од ветер до метеоролошки мониторинг, до безбедност на згради и управување со земјоделството, ултразвучните анемометри обезбедуваат важна поддршка на податоци за овие области. Во иднина, со понатамошниот развој на технологијата и проширувањето на сценаријата за примена, перспективите за примена на ултразвучните анемометри во Северна Америка ќе бидат пошироки.
Време на објавување: 18 февруари 2025 година