เนื้อหา
- ประวัติกังหันลม
- ประวัติเครื่องวัดความเร็วลม
- ฟังก์ชั่นกังหันลม
- ฟังก์ชั่นเครื่องวัดความเร็วลม
- การใช้ประโยชน์
ก่อนวันสถานีอากาศตลอดทั้งวันและการคาดการณ์ที่ปลายนิ้วของคุณผู้คนต้องพึ่งพาวิธีการพื้นฐานเพิ่มเติมในการวัดลมและพยากรณ์อากาศ ชาวนาและลูกเรือสมัยก่อนมองไปที่กังหันลมเพื่อตรวจจับทิศทางลมในขณะที่การนำเครื่องวัดความเร็วลมช่วยเปิดเผยข้อมูลเกี่ยวกับความเร็วลมและความดัน แม้จะมีการเปิดตัวดาวเทียมและเทคโนโลยีการพยากรณ์อื่น ๆ แต่ทั้ง vanes และ anemometers ยังคงเป็นเครื่องมือที่ง่ายและมีประสิทธิภาพเพื่อช่วยให้คุณเรียนรู้เกี่ยวกับลม
ประวัติกังหันลม
กังหันลมแบบดั้งเดิมจัดอยู่ในกลุ่มเครื่องมือวัดสภาพอากาศที่เก่าแก่ที่สุดที่เคยแนะนำมา ประมาณ 48 ปีก่อนคริสตกาลกังหันลมขนาดใหญ่ในรูปแบบของไทรทันเทพเจ้าแห่งท้องทะเลนั่งบนหอคอยแห่งลมในกรุงเอเธนส์ ในศตวรรษที่เก้านักเดินเรือชาวไวกิ้งใช้กังหันลมรูปสี่เหลี่ยมเพื่อช่วยในการเดินเรืออย่างปลอดภัย ในช่วงเวลาเดียวกันสมเด็จพระสันตะปาปานิโคลัสที่ 1 ได้กำหนดให้โบสถ์ในยุโรปทั้งหมดควรได้รับการประดับประดาด้วยกังหันลมรูปไก่ โดยยุคกลางการออกแบบกังหันลมได้รับแรงบันดาลใจจากธงที่ใช้ในการตัดสินทิศทางลมในการยิงธนูและอีกหลายตัวชี้เป็นรูปลูกศรชี้สิ้นสุดในรูปแบบแบนเนอร์หรือธง โดยทั่วไปแล้วกังหันลมในรูปแบบของสัตว์ม้าการแข่งขันกีฬาหรือเรื่องตลก
ประวัติเครื่องวัดความเร็วลม
เครื่องวัดความเร็วลมมาช้ากว่าใบพัดสภาพอากาศที่เก่าที่สุด ในปีค. ศ. 1450 สถาปนิกชาวอิตาเลียน Leon Battista Alberti ได้พัฒนาเครื่องวัดความเร็วลมในรูปแบบของดิสก์ที่ตั้งฉากกับลม ประมาณปี ค.ศ. 1846 จอห์นโรบินสันแห่งไอร์แลนด์ได้สร้างเครื่องวัดความเร็วลมแบบถ้วยที่พบเห็นได้ทั่วไปในทุกวันนี้ อุปกรณ์ของเขามีปฏิสัมพันธ์กับชุดล้อเพื่อเปิดเผยความเร็วลมในการปฏิวัติต่อหน่วยเวลา ในปี 1994 ดร. Andreas Pflitsch ได้สร้างเครื่องวัดความเร็วลมโซนิคซึ่งอาศัยคลื่นเสียงเพื่อตรวจจับความเร็วลมได้อย่างแม่นยำ
ฟังก์ชั่นกังหันลม
กังหันลมประกอบด้วยแกนนอนซึ่งหมุนได้อย่างอิสระรอบแกนแนวตั้งคงที่ สมาชิกแนวนอนนี้มีน้ำหนักเท่ากันทั้งสองด้านของแกนตั้ง แต่ด้านหนึ่งใหญ่กว่ามากเพื่อให้สามารถรับลมได้ ด้านที่เล็กกว่าของแท่งในแนวนอนชี้ไปที่ลมโดยตรงเพื่อระบุทิศทางของลม ยกตัวอย่างเช่นไม้เรียวจะชี้ไปทางทิศเหนือเพื่อระบุลมเหนือซึ่งหมายความว่าลมจะพัดจากทางเหนือไปทางทิศใต้ กังหันลมแบบดั้งเดิมไม่มีฟังก์ชั่นอื่นใดนอกจากชี้ทิศทางของลม
ฟังก์ชั่นเครื่องวัดความเร็วลม
เครื่องวัดความเร็วลมวัดความเร็วลมมากกว่าทิศทาง รูปแบบของเครื่องวัดความเร็วลมที่ใช้กันมากที่สุดใช้ชุดถ้วยสามหรือสี่ถ้วยซึ่งวางอยู่รอบ ๆ แกนตั้งแบบตายตัว ขณะที่ถ้วยถูกลมพัดก็จะหมุนวนไปรอบ ๆ แท่ง ยิ่งเป่าลมเร็วเท่าไหร่ถ้วยยิ่งหมุนเร็วขึ้นเท่าไหร่ หน่วยแบบใบพัดมักจะมีลักษณะคล้ายเครื่องบินแบบเก่าที่มีใบพัดอยู่ปลายด้านหนึ่งและหางคล้ายหางเสือ หน่วยเหล่านี้รวมเครื่องวัดความเร็วลมและกังหันลมเป็นอุปกรณ์เดียวในการวัดความเร็วและทิศทาง เครื่องวัดความเร็วลมแบบ Hot-Wire ประกอบด้วยลวดความร้อนที่มีกระแสไฟฟ้า ด้วยการวัดปริมาณพลังงานที่ต้องใช้ในการให้ความร้อนแก่ลวดอุปกรณ์นี้สามารถให้ข้อมูลเกี่ยวกับความเร็วลม ในที่สุด, เครื่องวัดความเร็วลมหลอดมีปลายเปิดแบบเรียบง่ายซึ่งวางอยู่ในสายลม โดยการเปรียบเทียบความดันอากาศภายในท่อกับความดันอากาศภายนอกท่อผู้ใช้สามารถวัดความเร็วลมได้
การใช้ประโยชน์
ด้วยเทคโนโลยีที่ทันสมัยทำให้กังหันลมสามารถทำหน้าที่ตกแต่งได้อย่างมากมายตาม National Geographic อุปกรณ์เหล่านี้ยังคงทำหน้าที่เป็นวิธีที่ง่ายและมีประสิทธิภาพในการจัดวางกังหันลมในตำแหน่งที่ดีที่สุดในการจับลมตัวอย่างเช่นหรือเพื่อช่วยนำทางเรือใบ
ในขณะที่เครื่องวัดความเร็วลมสามารถพบได้ในสถานีตรวจอากาศทั่วโลก นักฟิสิกส์และนักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ ก็ใช้อุปกรณ์เหล่านี้เพื่อการทดสอบ ตัวอย่างเช่นเครื่องวัดความเร็วลมอาจให้ข้อมูลเกี่ยวกับความเร็วลมรอบรถหรือเครื่องบินที่กำลังเคลื่อนที่ ผู้ขายกังหันลมและองค์กรที่เกี่ยวข้องให้ยืมหรือให้เช่าเครื่องวัดความเร็วลมแก่ผู้มีโอกาสเป็นลูกค้าเพื่อช่วยในการพิจารณาว่าความเร็วลมเพียงพอที่จะใช้กังหันลมบนที่ดินของพวกเขาหรือไม่