この記事では風速計とは何かについて説明します。したがって、風速計の定義、さまざまなタイプの風速計、およびこのタイプの実験用機器の使用方法がわかります。
風速計とは何ですか?
風速計 は、風速計とも呼ばれ、対気速度を測定する機器です。言い換えれば、風速計は風の速さや強さを測定するために使用される装置です。
風速計は主に気象学と航空で使用されますが、いくつかの産業用途もあります。以下では、風速計の用途をすべて見ていきます。
彼が目録を作成したかどうかは不明ですが、風速計の最初の記述は 1450 年にイタリアのレオン・バッティスタ・アルベルティによって行われました。
一部の風速計は速度の代わりに気圧を測定することに注意してください。同様に、一部の多機能風速計は、気温と湿度を提供することもできます。
風速計の種類
風速計にはいくつかの種類があります。
- カップ風速計
- 風向計風速計
- 熱線風速計
- 超音波風速計
- レーザードップラー風速計
各タイプの風速計については、以下で詳しく説明します。
カップ風速計
これは、アームによって垂直軸に接続された 3 つまたは 4 つの半球のカップで構成されています。風がカップに当たってカップを回転させるため、風が速くなればなるほどカップの回転も速くなります。
このタイプの風速計は回転風速計とも呼ばれます。
カップ風速計は非常に強い突風にも耐えられるため、主に気象学で使用されます。
風向計風速計
水平軸を中心に回転するプロペラで構成されています。ただし、プロペラの軸は風向と平行でなければならないため、軸は風向の変化に追従する必要があります。これを行うために、通常、風見鶏が風速計の背面に組み込まれています。
このタイプの携帯用風速計もありますが、その場合、風速計を持つ人は風向に風速計を向ける必要があります。
熱線風速計
この風速計には、通常タングステンでできたワイヤーが付いており、室温を超える温度まで電気的に加熱されるため、風が風速計を通過するとワイヤーが冷却されます。
ほとんどの金属の電気抵抗は温度に依存するため、ワイヤの温度と空気速度の間に関係を得ることができます。
この種の風速計は非常に繊細ですが、非常に正確です。これらは、たとえば乱流の研究に使用されます。
超音波風速計
超音波風速計は、超音波を使用して空気の方向と速度を測定します。
これらのタイプの風速計には、海洋航行、気象観測所、航空など、多くの用途があります。
このタイプの風速計の利点の 1 つは、可動部品がないことです。したがって、潮風や埃の影響を受けず、より長く使用できる可能性があります。
レーザードップラー風速計
これらのタイプの風速計は、レーザー光線を 2 つに分割し、そのうちの 1 つは風速計から伝播し、もう 1 つは基準として機能します。
粒子が移動するとドップラー効果が発生し、これをレーザーと組み合わせることで、粒子の速度、したがって風の速度を計算することが可能になります。
風速計はどのように機能するのでしょうか?
風速計の性能は風速計の種類によって異なります。したがって、ボウルやプロペラなどの表面にかかる圧力によって風速を測定する風速計もあれば、超音波や抵抗が温度に依存するケーブルによって動作する風速計もあります。上のセクションでは、各タイプの風速計がどのように機能するかを説明しました。
ただし、風速計を使用する場合は、10 分以内に複数の測定を行い、記録されたすべての値の平均を対気速度値として取得することが重要です。このようにして、測定値を歪める突風の影響が最小限に抑えられます。
しかし、論理的には、特定の瞬間の風速を知りたい場合は、その瞬間の測定を行うだけで済みます。
風速を測定すると、得られた速度に応じて風の種類を分類できます。
風タイプ | 速度(m/s) | 速度(ノット) |
---|---|---|
落ち着いた | 0.0~0.4 | 0.0~0.9 |
ライト | 0.4~5.8 | 0.9~11 |
適度 | 5.8~8.5 | 11 – 17 |
いいね | 8.5~11 | 17 – 22 |
強い | 11 – 17 | 22~34 |
一時的 | 17 – 25 | 34 – 48 |
強い嵐 | 25~34 | 48 – 65 |
ハリケーン | >34 | >65 |
風速計の応用
風速計には次のような多くの用途があります。
- 農業: 風速計は環境条件を判断するのに非常に役立ちます。
- 航空: 風速計は、熱気球、パラグライダー、パラシュートなどで使用されます。
- 科学: 風速計は、気象学、空気力学、環境科学など、多くの科学分野でよく使用されます。
- スポーツ: 風速計は、セーリング、アーチェリー、陸上競技などの特定のスポーツ競技で使用されます。
- エンジニアリング: 風速計は産業で多くの用途があり、空気の流れの研究、建設現場での安全性の保証、作業条件の分析などに使用されます。