Vad är en Sonic Anemometer?

En ljudanemometer är ett instrument som mäter vindhastighet med hjälp av ultraljudstransduktion i fast tillstånd. Den är utformad för att avge ultraljudspulser mellan motsatta givare för att mäta effekten av ett vindmedium på den mekaniska energin av akustiska vibrationer. Genom elektronisk övervakning av pulsgenomgångstider över en bana i par eller flera par, detekterar en ljudanemometer vindkraft och riktning och kan sluta sig till andra avläsningar som temperatur och atmosfäriska förändringar.

Mätningar av pulspassager kan detekteras i en-, två- eller tredimensionella flöden. Upplösningen bestäms av väglängden mellan givare, som vanligtvis är cirka 4 tum (cirka 10 cm) till 8 tum (cirka 20 cm). Sonic anemometer-enheter betjänar även turbulenta mätningar med en fin tidsupplösning på 20 hertz (Hz) eller mer.

Eftersom ljudets hastighet kan påverkas av temperaturen, kan dessa instrument fungera som termometrar, även om regn har varit känt för att variera ljudhastigheten. Avsaknaden av rörliga delar gör dem lämpliga för användning på väderbeständiga platser, såsom väderstationer, bojar och i andra marina och rymdfartsplatser. I designen kan de fästas på konsoler, stolpar eller andra stödstrukturer.

Mätningar av olika element tillsammans gör att ljudanemometern kan fungera; dessa inkluderar spaltlängden mellan givarytorna placerade i motsatta kompasspunkter; ljudets hastighet; gasflödeshastigheter; och den variabla tid det tar för en ultraljudspuls att färdas till sin motsatta givare. Instrumentet jämför hastigheten för pulser, till exempel från norr till söder, respektive söder till norr. Pulser som reser mot vinden anländer senare än de som reser med vinden; de två måtten jämförs och vindhastigheten beräknas. Vissa instrument tillåter även diagnostik för att kontrollera maskinens funktion i väderförhållanden med noll vindhastighet. De är ibland utrustade med hygrometrar, barometrar och dataloggrar för att analysera luftfuktighet och barometertryck.

En annan nyckelaspekt för sonisk vindmätareteknik är robustheten hos dess fysiska egenskaper. Olika konstruktioner finns för speciella placeringsförhållanden. Till exempel är instrument gjorda för saltvatten designade för att vara korrosionsbeständiga, en markant fördel jämfört med traditionella cup-and-vane-anemometrar. En teknik som kan mäta från små variationer av vindförhållanden till förändringar på grund av solvärme i stor skala har användningsområden i nästan alla miljöer.

Andra är gjorda för att överleva extrema temperaturer och höga vindhastigheter. Självuppvärmningsförmåga skyddar dem från att frysa. Sonic anemometrar är också utvecklade för att motstå placering i farliga befolkade miljöer som industrianläggningar, offshoreriggar, arktiska stationer och havsgående fartyg.
I fälttillämpningar tjänar sonic anemometer-teknik andra mål förutom väderstationsövervakning. Dessa instrument fungerar inom föroreningskontroll, byggnadssäkerhet, jordbruk och många andra sammanhang. De tillhandahåller en småskalig analog för vindkraftverk genom att bedöma årslång vindtillgänglighet för vindkraftsplanering. Dessutom hjälper de till med flygmeteorologi, energi och katastrofkontroll. Dessa enheter tjänar också en mängd applikationer i stads-, miljö- och anläggningssammanhang, och överallt där analys av vindförhållanden är ett viktigt inslag i beslutsfattande.