Ультрадыбыстық анемометр - ультрадыбыстық технология негізінде желдің жылдамдығы мен бағытын өлшейтін жоғары дәлдіктегі құрал. Дәстүрлі механикалық анемометрлермен салыстырғанда, ультрадыбыстық анемометрлер қозғалмалы бөлшектердің жоқтығы, жоғары дәлдік және техникалық қызмет көрсетудің төмен шығындарының артықшылықтарына ие, сондықтан олар Солтүстік Американың көптеген салаларында кеңінен қолданылды. Метеорологиялық мониторингтен жел энергиясын өндіруге, құрылыс қауіпсіздігі мен ауыл шаруашылығын басқаруға дейін ультрадыбыстық анемометрлер жел жылдамдығы мен бағыты туралы нақты деректерді қамтамасыз етуде маңызды рөл атқарады.
1. Ультрадыбыстық анемометрдің жұмыс принципі және артықшылықтары
1.1 Жұмыс принципі
Ультрадыбыстық анемометрлер желдің жылдамдығы мен бағытын ауада таралатын ультрадыбыстық толқындардың уақыт айырмашылығын өлшеу арқылы есептейді. Оның жұмыс принципі келесідей:
Құрал әдетте екі немесе үш жұп ультрадыбыстық сенсорлармен жабдықталған, олар ультрадыбыстық сигналдарды әртүрлі бағытта таратады және қабылдайды.
Ауа ағыны кезінде ультрадыбыстық толқындардың желге қарсы және желге қарсы бағытта таралу уақыты әртүрлі болады.
Уақыт айырмашылығын есептей отырып, аспап желдің жылдамдығы мен бағытын дәл өлшей алады.
1.2 Артықшылықтары
Жоғары дәлдік: ультрадыбыстық анемометрлер жел жылдамдығының өзгеруін 0,01 м/с дейін өлшей алады, дәлдік талаптары жоғары сценарийлер үшін қолайлы.
Қозғалыс бөліктері жоқ: механикалық бөліктер болмағандықтан, ультрадыбыстық анемометрлер тозуға бейім емес және техникалық қызмет көрсету шығындары төмен.
Әмбебаптығы: желдің жылдамдығы мен бағытына қоса, кейбір ультрадыбыстық анемометрлер температураны, ылғалдылықты және ауа қысымын өлшей алады.
Нақты уақыт: ол нақты уақыт режимінде жел жылдамдығы мен бағыты туралы деректерді бере алады, бұл жылдам әрекетті қажет ететін қолданба сценарийлері үшін қолайлы.
2. Солтүстік Америкадағы қолдану жағдайлары
2.1 Қолданбаның фоны
Солтүстік Америка - Канаданың суық аймақтарынан бастап, Америка Құрама Штаттарының оңтүстігіндегі дауылға бейім аймақтарына дейін әртүрлі климаты бар кең аймақ. Желдің жылдамдығы мен бағытын бақылау көптеген салалар үшін өте маңызды. Ультрадыбыстық анемометрлер метеорологиялық мониторингте, жел энергиясын өндіруде, құрылыс қауіпсіздігі мен ауыл шаруашылығын басқаруда олардың жоғары дәлдігі мен сенімділігіне байланысты кеңінен қолданылды.
2.2 Арнайы қолдану жағдайлары
1-жағдай: Құрама Штаттардағы жел электр станцияларында жел жылдамдығын бақылау
Құрама Штаттар жел энергиясын өндіру бойынша әлемдегі жетекші елдердің бірі болып табылады және жел жылдамдығын бақылау жел станцияларының жұмысының кілті болып табылады. Техастағы үлкен жел станциясында ультрадыбыстық анемометрлер жел турбиналарының жұмысын оңтайландыру үшін қолданылады. Арнайы қолданбалар келесідей:
Орналастыру әдісі: желдің жылдамдығы мен бағытын нақты уақытта бақылау үшін жел турбиналарының үстіне ультрадыбыстық анемометрлерді орнатыңыз.
Қолданбаның әсері:
Жел жылдамдығының нақты деректерімен жел турбиналары қуат өндіру тиімділігін арттыру үшін жел жылдамдығына сәйкес қалақтардың бұрыштарын реттей алады.
Қатты жел жағдайында ультрадыбыстық анемометрлер беретін деректер операторларға жабдықтың зақымдануын болдырмау үшін турбиналарды уақытында өшіруге көмектеседі.
2022 жылы жел электр станциясы ультрадыбыстық анемометрлерді қолдану есебінен электр қуатын өндіру тиімділігін шамамен 8%-ға арттырды.
2-жағдай: Канадалық метеорологиялық бақылау желісі
Канаданың метеорологиялық қызметі бүкіл ел бойынша тығыз метеорологиялық бақылау желісін құрды және ультрадыбыстық анемометрлер оның маңызды бөлігі болып табылады. Альбертада ультрадыбыстық анемометрлер төтенше ауа райы оқиғаларын бақылау үшін қолданылады. Арнайы қолданбалар келесідей:
Орналастыру әдісі: Метеорологиялық станцияларға ультрадыбыстық анемометрлерді орнатыңыз және оларды басқа метеорологиялық сенсорлармен біріктіріңіз.
Қолданбаның әсері:
Желдің жылдамдығы мен бағытын нақты уақытта бақылау, торнадо мен боран туралы ескертулерді деректермен қамтамасыз ету.
2021 жылы боран кезінде ультрадыбыстық анемометрлер берген деректер Метеорологиялық бюроға алдын ала ескертулер беруге және апат шығындарын азайтуға көмектесті.
3-жағдай: Құрама Штаттардағы көпқабатты үйлердің жел жүктемесін бақылау
Америка Құрама Штаттарының Чикаго және Нью-Йорк сияқты ірі қалаларында көпқабатты ғимараттардың қауіпсіздік дизайны жел жүктемесінің әсерін ескеруі керек. Ультрадыбыстық анемометрлер ғимараттардың қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін желдің жылдамдығы мен бағытын бақылау үшін қолданылады. Арнайы қолданбалар келесідей:
Орналастыру әдісі: Жел жүктемесін нақты уақытта бақылау үшін ғимараттың үстіңгі және бүйірлеріне ультрадыбыстық анемометрлерді орнатыңыз.
Қолданбаның әсері:
Берілген деректер инженерлерге ғимарат дизайнын оңтайландыруға және ғимараттардың желге төзімділігін арттыруға көмектеседі.
Қатты жел жағдайында ультрадыбыстық анемометрлердің деректері ғимараттардың қауіпсіздігін бағалау және тұрғындар мен жаяу жүргіншілердің қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін қолданылады.
4-жағдай: Солтүстік Америкадағы дәл ауыл шаруашылығында жел жылдамдығын бақылау
Солтүстік Америкадағы дәл ауыл шаруашылығында жел жылдамдығын бақылау пестицидтерді шашу және суаруды басқару үшін өте маңызды. Калифорниядағы үлкен фермада ультрадыбыстық анемометрлер пестицидтерді бүрку операцияларын оңтайландыру үшін қолданылады. Арнайы қолданбалар келесідей:
Орналастыру әдісі: Желдің жылдамдығы мен бағытын нақты уақытта бақылау үшін ауылшаруашылық алқаптарында ультрадыбыстық анемометрлерді орнатыңыз.
Қолданбаның әсері:
Пестицидтердің ағуын азайту және бүрку тиімділігін арттыру үшін жел жылдамдығы деректеріне сәйкес бүрку жабдығының жұмыс параметрлерін реттеңіз.
2020 жылы пестицидтерді қолдану 15%-ға қысқарды, бұл ретте егінді қорғау әсері жақсарды.
3. Қорытынды
Ультрадыбыстық анемометрлер Солтүстік Американың көптеген салаларында жоғары дәлдік, жоғары сенімділік және әмбебаптық артықшылықтарын көрсетті. Ультрадыбыстық анемометрлер жел энергиясын өндіруден метеорологиялық бақылауға, құрылыс қауіпсіздігі мен ауыл шаруашылығын басқаруға дейін осы өрістер үшін маңызды деректермен қамтамасыз етеді. Болашақта технологияның одан әрі дамуымен және қолдану сценарийлерінің кеңеюімен Солтүстік Америкадағы ультрадыбыстық анемометрлерді қолдану перспективалары кеңірек болады.
Хабарлама уақыты: 18 ақпан 2025 ж