Page 43 - เครื่องมือตรวจอากาศและการจัดดำเนินงานสถานีตรวจอากาศ
P. 43
39
ประเภทเครื่องวัดลม
ั
ื่
ั
เครื่องวัดลมแบบลูกถ้วยและใบพด โดยทั่วไปจะใช้เพอตรวจสอบอตราเร็วลม มีส่วนประกอบย่อย ๒
ส่วน คือ ตัวที่หมุนรอบ (rotor) และ เครื่องก าเนิดสัญญาณ (signal generator) ในระบบ ที่ออกแบบไว้ดี
ความเร็วเชิงมุมของลูกถ้วยหรือใบพัดที่หมุนต้องเป็นสัดส่วนโดยตรงต่ออัตราเร็วลม หรือถ้าจะกล่าวให้แน่นนอน
ั
นั้น ในกรณีของตัวหมุนใบพด ส่วนประกอบของอตราเร็วลมต้องขนานกับแกนของการหมุน นอกจากนี้การ
ั
ออกแบบเครื่องวัดอตราเร็วลมที่ดีนั้น การสอบเทียบอตราเชิงเส้น (linearity) ต้องเป็นอสระกับความหนาแน่น
ิ
ั
ั
อากาศ และตั้งค่าศูนย์ไว้อย่างดีและมีเสถียรภาพในพิสัยของอตราเร็วลมที่วัด โดยสามารถทดสอบได้โดยง่ายใน
ั
กระบวนการผลิต และการสอบเทียบเครื่องวัดอตราลมแบบลูกถ้วยสามารถคลาดเคลื่อนจากอตราเชิงเส้นได้
ั
ั
มาก หากแขนเชื่อมต่อกับลูกถ้วยกับแกนหมุนยาวกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางของลูกถ้วยมากไป ลักษณะการ
ั
ตอบสนองของอตราลมประเภทลูกถ้วยและใบพด ต่อการเปลี่ยนแปลงของอตราเร็วลมสามารถตรวจสอบโดย
ั
ั
“ระยะการตอบสนอง (response length)” ซึ่งเป็นสัดส่วนโดยตรงกับโมเมนต์ของความเฉื่อยของตัวหมุน
(rotor) และ ยังขึ้นอยู่กับปัจจัยทางเรขาคณิตของเครื่องวัดอัตราเร็วลม
ั
นอกจากนี้ยังมีเครื่องวัดลมชนิดใหม่ซึ่งก าลังพฒนาหรือค้นคว้าขึ้นมาอยู่เรื่อยๆ เครื่องมือเหล่านี้อาจจะ
กลายมาเป็นเทคโนโลยีที่ก้าวหน้าส าหรับใช้เป็นเครื่องวัดลมที่ใช้งานประจ าต่อไป
(ก) เครื่องวัดอัตราเร็วลมชนิด Pitot tube ซึ่งวัดค่าความกดที่เพิ่มขึ้นในหลอดที่ปรับให้เป็น
แนวเดียวกับเวกเตอร์ลมโดยทิศทางของศรลม ระบบการบันทึกเชิงเส้น ใช้หลักการเกี่ยวข้องกับปัญหาอตราเร็ว
ั
ั
เฉลี่ยที่เกิดจากความสัมพนธ์ก าลังสองระหว่างอตราเร็วลมและความกด และสามารถให้ข้อมูลความแรงของลม
ั
กระโชกโดยไม่ต้องพลังงานไฟฟา
้
(ข) เครื่องวัดอัตราเร็วลมชนิดคลื่นเสียง (Sonic anemometers) ที่วัดเวลาในระหว่างการ
ส่งออกและการรับของคลื่นอลตราโซนิคเหนือในระยะทางที่ก าหนด เนื่องจากเครื่องวัดอตราเร็วลมชนิดคลื่น
ั
ั
เสียงไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว เซนเซอร์ชนิดนี้จึงมีความทนทานสูง และความถูกต้องไม่เปลี่ยนแปลง ปัจจุบัน
เครื่องวัดอัตราเร็วลมชนิดคลื่นเสียงบางชนิดสามารถวัดลมได้แม้ว่าจะอยู่ในสภาวะที่มีฝนราคาของเครื่องมือชนิด
นี้ในปัจจุบันใกล้เคียงกับเครื่องวัดลมแบบใบพัด-ศรลม
(ค) เครื่องวัดอัตราอัตราเร็วของลมชนิดจานร้อน (Hot-disc anemometer) ล่าสุดได้มีการ
ุ
ั
พฒนาให้เป็นเครื่องวัดชนิดทรานซิสเตอร์ (Solid-state) ใช้วัดระดับการเปลี่ยนแปลงของอณหภูมิที่ ตัวชิปส์
สามารถวัดทั้งอัตราเร็วลมและทิศทางได้อย่างแม่นย าภายใต้ข้อก าหนด เครื่องมือดังกล่าวแข็งแกร่งและคงทนใน
การสอบเทียบเครื่องมือ แต่จนถึงปัจจุบันนี้ยังมีข้อจ ากัดในเรื่องของประสบการณการใช้งานจริงอยู่
์
(ง) เครื่องวัดอัตราเร็วลมชนิดลวดร้อน (Hot-wire anemometer) ใช้ในการวัดการเย็นลง
ของเส้นโลหะบางๆที่ถูกท าให้ร้อน โดยในเชิงปฏิบัติแล้วมีความน่าเชื่อถือต่ า เนื่องจากสาเหตุสองประการคือ มี
ความเปราะบางมากเกินไป และประการที่สอง การเปลี่ยนแปลงในค่าสอบเทียบสูง เมื่อมีสิ่งสกปรกปนเปื้อน
หรือเมื่อมีความชื้น ดังนั้น จึงไม่แนะน าให้ใช้ในงานในสภาวะที่มีฝนหรือความชื้น
