الأجهزة المستخدمة في قياس سرعة الرياح

2012 الأحوال الجوية في دولة الكويت

صالح العجيري و محمد أحمد عيسوي

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الأجهزة المستخدمة في قياس سرعة الرياح سرعة الرياح علوم الأرض والجيولوجيا

تعبر سرعة الرياح عن سرعة جزيئات الهواء ولذا فهي تعبير عن المسافة التي تقطعها جزيئات الهواء المتحركة في وحدة الزمن، ووحدات قياس سرعة الرياح هي:

1 – العقدة(ميل بحري / الساعة)

2 – المتر / ثانية (م/ث)

3 – الكيلومتر/ ساعة(كم/ ساعة)

4 – الميل / الساعة.

5 – القدم/ ساعة.

ويمكن قياس سرعة الرياح بواسطة الأجهزة المصممة خصيصا لذلك ، كما يمكن تقديرها من خلال مؤثراتها المختلفة على ضوء المقياس الذي وضعه "بيفورت" لذلك.

 

ومن أجهزة قياس سرعة الرياح نذكر ما يلي:

أ : مقياس سرعة الرياح (الأنيمومتر Anemometer)

هو أول جهاز بسيط لقياس سرعة الرياح وهو يتصف بدقة تزيد عن مقياس بيفورت التقديري وقد صممه ويلد H.Wild عام 1861 ويتكون من صفيحة حديدية أبعادها 30 × 15 سم ووزنها 200 جرام مع مفاصل أفقية بحيث ترتفع الصفيحة إلى أعلى عندما تهب الرياح المقابلة لها.

وكلما كانت الرياح أشد سرعة كان ارتفاع الصفيحة للأعلى أكبر ، وتقدر سرعة الرياح من خلال الزاوية التي تصنعها الصفيحة مع الأفق عند ارتفاعها جهة هبوب الرياح.

 

والجدول التالي يبين الزاوية الشاقولية التي تشكلها الرياح بواسطة صفيحة "ويلد" بالنسبة لقوى الرياح المختلفة.

 

وهناك نوعان رئيسيان من مقاييس سرعة الرياح

– مقياس سرعة الرياح الدوارCup Anemometers

مقياس سرعة الرياح الحالي الواسع الانتشار في كافة محطات الرصد الجوي في العالم ، هو مقياس سرعة الرياح الدوار الذي يتألف من ثلاثة فناجين أو أربعة فناجين (الشكل 62) يبين أنيمومتر روبنسون الذي يعود إلى عام 1850 والمؤلف من 4 فناجين).

غير أن الأنيمومترات الشائعة الاستخدام حاليا بكثرة هي المؤلفة من3فناجين، وتكون الفناجين مثبتة بشكل عمودي على محور رأسي.

ونتيجة لكون قوة تأثير الرياح على السطح الداخلي للفناجين أكثر منها على السطح الخارجي لها يحدث دوران للفناجين ، ويكون معدل دوران الفناجين متناسبا طرديا مع سرعة الرياح

 

وهناك عدة نماذج من مقاييس سرعة الرياح ذات الفناجين منها:

أ – مقياس سرعة الرياح ذو الدائرة الكهربائية

 وهو مقياس سرعة رياح ذو فناجين ثلاثة مزود بسلك كهربائي يقوم بنقل حركة الفناجين إلى عداد خاص يشير إلى سرعة الرياح.

 

2 – مقياس سرعة الرياح ذو العداد Cup Counter Anemometer

 وهو جهاز ذو فناجين ثلاثة مزود بعداد كيلومتري يشبه عداد السيارة.

 

3 – مقياس سرعة الرياح ذو التوليد الكهربائي Cup Generator Anemometer

هوجهاز سرعة الرياح بثلاثة فناجين مزود بدينمو يقوم بتوليد الكهرباء والذي يتصل بسك بعداد يشير إلى سرعة الرياح.

 

ب : مقياس سرعة الرياح ذو المروحة  Fan Anemometer

وفيه تظل المروحة في مواجهة الرياح بفعل دوارة الرياح وتنتقل حركة المروحة إلى مبين لسرعة الرياح مباشرة.

 

ج : مقياس سرعة الرياح بهيئة طاحونة الهواء

وهو جهاز يعمل بنظرية طاحونة الهواء فعندما يبقى في مواجهة الرياح يسجل على عداد عدد لفات المروحة خلال فترة معلومة من الزمن وهذا الجهاز يتناسب مع معدل جريان الهواء.

 

د: مقياس سرعة الرايح ذو أنبوبة الضغط Pressure-Tube Anemometer  

تعتمد فكرة هذا الجهاز على ازدياد الضغط بداخل أنبوبة مفتوحة من الطرف المواجه للرياح مع ازدياد سرعة الرياح ، ويوجد في الطرف العلوي من الجهاز دوارة رياح مهمتها حفظ الطرف المفتوح من الأنبوبة متجها ناحية الرياح، وتوجد أيضا أنبوبة خارجية تحت دوارة الرياح مباشرة مثقبة بعديد من الفتحات الصغيرة

تعرف بانبوب السحب وتعمل الرياح التي تهب عبر هذه الفتحات على التقليل من الضغط بداخل الأنبوبة الخارجية معتمدا ذلك على سرعة الرياح.

 

وتعرف المجموعة السابقة كلها برأس الجهاز وينقل تأثير الضغط والسحب منها بواسطة أنابيب توصل إلى مبين سرعة الرياح وهو إما من النوع ذي العوامة(الفواشة) أو من النوع الأنرويد .

وفي مبين السرعة ذي العوامة ينتقل تأثير الضغط والسحب من رأس الجهاز إلى مانومتر مائي حساس وهذا النوع أكثر استخداما من النوع ذي الأنرويد

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]