تفاوت بین بارومتر، مانومتر و آنمومتر(بادسنج) چیست؟

انواع بادسنج:

کاپ

بادسنج فنجانی یا چرخشی یکی از قدیمی ترین انواع بادسنج ها می باشد. فنجان ها روی یک محور عمودی قرار می گیرند و هنگامی که باد به آنها فشار می آورد، باعث می شود که فنجان ها به اطراف بچرخند. هر چه فنجان ها سریعتر بچرخند، سرعت باد بیشتر می باشد. بادسنج های فنجانی معمولاً دارای خوانش دیجیتال هستند. محققان، مؤسسات آموزشی و هواشناسان در سراسر جهان از این نوع بادسنج برای فعالیت های تحقیقاتی و تجاری استفاده می کنند.

هات وایر

بادسنج های سیم داغ یا جریان حرارتی هم سرعت و هم فشار باد را اندازه گیری می کنند. دستگاه دارای یک میله بلند می باشد و در نوک آن یک سیم داغ یا مهره داغ قرار دارد. بادسنج در مکانی قرار می گیرد و با حرکت باد روی سیم داغ آن ، سیم خنک می شود. یک رابطه مستقیم بین سرعت جریان باد و خنک شدن سیم وجود دارد. شما می توانید این نوع بادسنج را در مشاغلی همچون تهویه و گرمایش بیابید.

لوله پیتوت

این تجهیزکه توسط هانری پیتوت  اختراع شد، فشار کل و فشار استاتیک را اندازه گیری می کند تا فشار سرعتی را که می توان از آن سرعت هوا را بدست آوردتعیین کند. این بادسنج از قسمت نوک آن به سمت جریان هوا وارد مجرا می شود.

پورت مثبت مانومتر به درگاه فشار کل (Pt) و درگاه منفی به درگاه فشار استاتیک (Ps) متصل می شود. سپس مانومتر فشار سرعت را نشان می دهد که می تواند به سرعت تبدیل شود.

لوله‌های پیتوت برای اندازه‌گیری جریان هوا با سرعت متوسط تا بالا مناسب هستند و استانداردی در نظر گرفته می‌شوند که با آن سایر دستگاه‌های جریان هوا مقایسه می‌شوند.

اندازه گیری دقیق نیاز به اصلاح چگالی و تراورس دقیق دارد. از آنجایی که دقت توسط دستگاه اندازه‌گیری فشار متصل به لوله پیتوت تعیین می‌شود، اغلب راه‌های اقتصادی‌تری (هات وایر و پره ای) برای اندازه‌گیری جریان هوا در کاربردهای جریان کم وجود دارد. برای کاربردهای جریان بالا یا دمای بالا، لوله پیتوت ایده آل است.

در لوله‌های پیتوت مدرن، طراحی مناسب دماغه یا نوک – همراه با فاصله کافی بین دماغه، ضربه‌های فشار ساکن و ساقه – تلاطم و تداخل را به حداقل می‌رساند.

این شرایط استفاده از دستگاه بدون فاکتورهای اصلاح یا کالیبراسیون را فراهم می کند. برای اطمینان از خوانش دقیق فشار سرعت، نوک لوله پیتوت باید مستقیماً (موازی با) جریان هوا باشد.

اگر لوله پیتوت به درستی تراز شده باشد، نشانگر فشار سرعت در حداکثر خود خواهد بود. در یک جریان هوای متلاطم نمی توان خوانش های دقیق را انجام داد. یک لوله پیتوت باید حداقل به قطر 8-1/2 در پایین دست از زانوها، خم ها یا سایر انسدادهایی که تلاطم ایجاد می کنند وارد شود.

برای اطمینان از اندازه گیری های دقیق، در صورت استفاده، پره های صاف کننده باید به قطر 5 مجرای بالادست لوله پیتوت قرار گیرند. سرعت هوا در سطح مقطع مجراها یکنواخت یا مساوی نیست، بنابراین برای تعیین سرعت متوسط باید یک تراورس از مجرا انجام شود.

اصطکاک نزدیکتر به دیواره های مجرا باعث کاهش جریان هوا می شود.

آسیاب بادی

بادسنج آسیاب بادی هم سرعت و هم جهت باد را اندازه گیری می کند. بادسنج دارای یک ملخ در جلوی دستگاه و یک قسمت دم بزرگ است. همانطور که باد می وزد، به پروانه فشار می آورد و باعث چرخش آن می شود. سرعت چرخشی پروانه نشان می دهد که باد در هر زمان با چه سرعتی حرکت می کند.

آلتراسونیک

بادسنج های اولتراسونیک پالس های صوتی را در مسیری به سمت یک سنسور در سمت مقابل می فرستند. همانطور که باد با سرعت بیشتری حرکت می کند، نبض ها مختل می شوند. اندازه گیری این اختلال داده های دقیق سرعت باد را ارائه می دهد. بادسنج اولتراسونیک هیچ قسمت متحرکی ندارد و می تواند حتی تغییرات جزئی باد را تشخیص دهد. این دستگاه معمولاً دارای چهار حسگر است که در یک الگوی مربع قرار گرفته اند. برخی از واحدها دارای بخاری داخلی هستند.

لیزر داپلر

بادسنج های لیزری داپلر از اثر داپلر برای تعیین جریان هوا استفاده می کنند ، معمولاً برای کاربردهای با تکنولوژی بالا مانند موتورهای جت استفاده می شود، می توانند حتی کوچکترین تغییرات در جریان هوا را اندازه گیری کنند. از این نوع بادسنج در هیدرولوژی رودخانه نیز استفاده می شود.

چرا بادسنج برای پیش بینی آب و هوا مهم است؟

بادسنج، ابزاری که در اکثر ایستگاه های هواشناسی یافت می شود، الگوها و تغییرات رفتار باد را تشخیص می دهد. با توجه به جریان‌های باد در حال تغییر، بادسنج‌ها در پیش‌بینی‌های هواشناسی و اطلاعیه‌های روزانه ضروری هستند.

گرمایش و سرد شدن نابرابر سطح زمین باعث باد می شود. اختلاف فشار هوا باعث جابجایی توده هوا می شود و در نتیجه باد از ناحیه پرفشار به مناطق کم فشار می رود. در سرتاسر کره زمین، بادها با بزرگی های مختلفی از جمله بادهای تجاری، جریان های جت، نسیم های دریایی و تندبادهای محلی رخ می دهند. برای اندازه گیری انرژی حاصل از این بادها، دانشمندان بر بادسنج ها تکیه می کنند. این بادسنج ها نه تنها شرایط فعلی باد را اندازه گیری می کنند، بلکه می توانند شرایط بالقوه آینده را نیز پیش بینی کنند.

تعیین سرعت و جهت باد اطلاعات مفیدی را برای فرودگاه ها، کشتی ها و شهروندان روزمره فراهم می کند. صنایع سمپاشی و مزارع بادی به شدت به الگوهای باد متکی هستند و از بادسنج برای اجرای عملیات روزانه خود استفاده می کنند. سیستم های فرود هواپیما از بادسنج ها برای سنجش سرعت فرود و پروتکل صحیح خود استفاده می کنند. سرمای باد ترکیبی از سرعت باد و دما است که باعث کاهش دمای بدن می شود.

ابزارهای آب و هوا و کاربرد آنها

• دماسنج ها دمای بالا و پایین محیط را بر حسب درجه فارنهایت و درجه سانتیگراد اندازه گیری می کنند. هواشناسان برای اولین بار در اواخر دهه 1800 از دماسنج های مایع در شیشه استفاده کردند، اما اکنون از سیستم های الکترونیکی با حسگر حداکثر و حداقل دما استفاده می کنند. سیستم های جدیدتر از سنسور دمای الکترونیکی برای اندازه گیری و ثبت دماهای بالا و پایین استفاده می کنند.

• رطوبت سنج ها دما و رطوبت را با استفاده از درجه سانتیگراد و درجه فارنهایت اندازه گیری می کنند. یکی از انواع رطوبت‌سنج‌ها که به آن روان‌سنج اسلینگ می‌گویند، از یک دماسنج حباب خشک و یک دماسنج مرطوب برای اندازه‌گیری رطوبت نسبی هوا استفاده می‌کند. برخی از رطوبت سنج های قدیمی از یک غلاف مویی استفاده می کردند که با افزایش رطوبت نسبی طول آن افزایش می یافت.

• بادسنج ها جهت و سرعت باد را بر حسب مایل در ساعت اندازه گیری می کنند. یک نوع متداول بادسنج دارای سه فنجان است که به یک محور متحرک ثابت می شود. همانطور که باد سریعتر می وزد، فنجان ها سریعتر به اطراف می چرخند. سرعت واقعی باد روی یک صفحه نمایش داده می شود. نوع دیگری از بادسنج از پروانه به جای فنجان برای انجام همان عملکرد استفاده می کند.

• بادگیر که به آن جوراب باد نیز می گویند، جهت باد را در هر نقطه از زمان اندازه گیری می کند. یک فلش سنگین وزن به دور یک شفت ثابت می چرخد ​​و به سمت شمال، جنوب، شرق یا غرب اشاره می کندکه معمولاً روی محورهای ثابت جداگانه موازی با فلش مشخص  می شود.

• باران سنج میزان بارندگی را اندازه گیری می کند. باران سنج استاندارد از یک استوانه بلند و باریک تشکیل شده است که قادر به اندازه گیری میزان بارندگی تا 8 اینچ است. بسیاری از باران سنج ها میزان بارندگی را بر حسب میلی متر یا با دقت 100 اینچ اندازه گیری می کنند. باران سنج های دیگر باران را جمع آوری کرده و وزن می کنند و بعداً این اندازه گیری را به اینچ تبدیل می کنند.

• بالشتک های تگرگ اندازه تگرگ هایی را که در طول طوفان می بارد اندازه می گیرند. یک پد تگرگ استاندارد از فوم گل فروشی و فویل آلومینیومی تشکیل شده است. بارش تگرگ به فویل برخورد می کند و گودی هایی را برای مشاهده گر ایجاد می کند تا بعد از طوفان اندازه گیری کند.

• کمپبل استوکس رکوردر نور خورشید را اندازه گیری می کند. نور خورشید به یک طرف یک توپ شیشه ای می تابد و از طرف مقابل در یک پرتو متمرکز خارج می شود. این پرتو نور، علامتی را روی یک تکه کارت ضخیم می سوزاند. وسعت جای سوختگی نشان می دهد که خورشید در آن روز چند ساعت تابیده است.