ثلاثي الأبعاد بالموجات فوق الصوتية مقياس شدة الريح هو أداة دقيقة لقياس سرعة الرياح واتجاهها من خلال نشر خصائص الموجات فوق الصوتية . العوامل المؤثرة هي تحليل منهجي من الجوانب التالية : الظروف البيئية ، أداء المعدات ، طريقة التركيب ، وتجهيز البيانات ، وخصائص وسائل الإعلام تحت الاختبار .

أولاً - العوامل البيئية

1 - التغيرات في درجة الحرارة والرطوبة والضغط الجوي

سرعة انتشار الموجات فوق الصوتية في الهواء يتأثر إلى حد كبير درجة الحرارة والرطوبة والضغط الجوي . ارتفاع درجة الحرارة يؤدي إلى زيادة سرعة الصوت ، في حين أن ارتفاع الرطوبة يؤدي إلى انخفاض سرعة الصوت .

2 - استقرار تدفق الهواء و شدة الاضطراب

الاضطراب أو عاصفة في الرياح الطبيعية يمكن أن يؤدي إلى اضطراب في مسار الموجات فوق الصوتية ، مما يؤثر على دقة قياس فرق التوقيت . على سبيل المثال ، زيادة شدة الاضطراب في الرياح القوية قد يؤدي إلى تقلبات في قياس البيانات .

3 - اضطرابات الطقس والبيئة

الطقس في ظواهر مثل المطر والثلج ، قطرات الضباب يمكن أن مبعثر أو امتصاص الطاقة بالموجات فوق الصوتية ، مما يؤدي إلى تخفيف الإشارات . الجسيمات مثل الرمل والغبار قد تعلق على سطح الصك ، مما يؤثر على أداء محول .

عوامل أداء المعدات

1 . محول التردد والدقة

محول التردد والحساسية تؤثر بشكل مباشر على قياس القرار . على الرغم من أن الموجات فوق الصوتية عالية التردد يمكن أن تزيد من دقة ، نشر بالجو محدودة . التردد المنخفض يمكن أن تقلل من القرار .

2 - دقة قياس الوقت

حساب سرعة الرياح تعتمد على دقة قياس بالموجات فوق الصوتية ذهابا وإيابا فرق التوقيت . إذا كان الوقت القرار ليست كافية ( على سبيل المثال ، أقل من النانوسيكند ) ، تغيير طفيف في سرعة الرياح قد تكون مهملة .

3 - الضوضاء الدائرة وإشارة التشويش

الضوضاء في الدوائر التناظرية يمكن أن تتداخل مع ضعف إشارة بالموجات فوق الصوتية ، مما يقلل من نسبة الإشارة إلى الضوضاء . تدخل يجب قمعها من خلال التدريع كابل ، مرشح الدائرة والبرمجيات الخوارزمية .

تركيب و العوامل الميكانيكية

1 . تركيب الكلمات وزاوية

الصك يجب أن تكون بعيدة عن العقبات و مسار الموجات فوق الصوتية يجب أن تكون موازية إلى اتجاه تدفق واردة . إذا كان الميل هو تركيبها أو انسداد ، اضطراب تدفق الهواء يمكن أن يؤدي إلى قياس الانحراف .

2 . الاهتزاز والاستقرار الميكانيكية

اهتزاز المعدات ( مثل الرياح أو عدم الاستقرار المستمر ) يمكن أن تغير مسار انتشار الموجات فوق الصوتية ، وإدخال الأخطاء . الاهتزاز دليل قوس يجب أن تستخدم لضمان اتصال موثوق بها من البرامج الثابتة .

معالجة البيانات والخوارزميات

خوارزمية معالجة الإشارات

بالموجات فوق الصوتية إشارة مميزة يمكن استخراجها من خلال تحويل فورييه أو ارتباط الخوارزمية ، وتأثير البيئة المعلمة ( مثل درجة الحرارة ) على سرعة الصوت يمكن تعويضها . خوارزمية تأخير قد يؤدي إلى تأخير الاستجابة الديناميكية الرياح الميدانية .

2 - ناقلات ثلاثي الأبعاد حل الخطأ

ثلاثة أبعاد إشارة بالموجات فوق الصوتية يجب أن تكون متكاملة لحساب سرعة الرياح ناقلات . إذا كان الوقت التزامن من كل قناة غير كافية أو الحصول على غير متناسقة ، اتجاه الرياح الانحراف سوف تحدث .

خصائص وسائل الإعلام تحت الاختبار

1 - تكوين الهواء والشوائب

الغبار و الغازات المسببة للتآكل في الهواء ( مثل sò ) قد تلوث سطح محول ، أو امتصاص الطاقة بالموجات فوق الصوتية ، مما أدى إلى تخفيف الإشارة .

تأثير درجة الحرارة والرطوبة طبقة

الفرق في درجة الحرارة والرطوبة على ارتفاعات مختلفة يمكن أن تشكل سرعة الصوت التدرج ، مما يؤدي إلى انتشار الموجات فوق الصوتية مسار الانحناء ( انكسار الظاهرة ) ، تؤثر على دقة القياس .

الصيانة والمعايرة

1 - متطلبات المعايرة الدورية

معيار سرعة الرياح المصدر ( على سبيل المثال ، نفق الرياح ) يحتاج إلى معايرة بانتظام لتعويض أخطاء طويلة الأجل مثل محول الشيخوخة الدائرة الانجراف .

2 . محول الشيخوخة والتنظيف

بعد فترة طويلة من استخدام محول ، قد يكون هناك انخفاض في الحساسية أو تردد الإزاحة .