Анемометри ултрасадо

Пойгоҳҳои обу ҳаво як лоиҳаи маъмул барои озмоиш бо сенсорҳои гуногуни муҳити зист мебошанд ва одатан барои муайян кардани суръат ва самти шамол як коса анемометр ва флюгери обу ҳаво интихоб карда мешаванд.Барои QingStation Jianjia Ma, ӯ тасмим гирифт, ки як навъи дигари сенсори шамол созад: анемометри ултрасадо.
Анемометрҳои ултрасадо қисмҳои ҳаракаткунанда надоранд, аммо муомилот афзоиши назарраси мураккабии электронӣ мебошад.Онҳо тавассути чен кардани вақти он барои инъикоси набзи садои ултрасадо ба қабулкунанда дар масофаи маълум кор мекунанд.Самти шамолро тавассути гирифтани хониши суръат аз ду ҷуфт сенсорҳои ултрасадо ба ҳамдигар перпендикуляр ва бо истифода аз тригонометрияи оддӣ ҳисоб кардан мумкин аст.Фаъолияти дурусти анемометри ултрасадо тарҳрезии бодиққати пурқувваткунандаи аналогӣ дар охири қабул ва коркарди васеи сигналро барои истихроҷи сигнали дуруст аз аксҳои дуюмдараҷа, паҳншавии бисёрқабата ва тамоми садоҳои аз муҳити атроф ба вуҷуд омадаро талаб мекунад.Тартиби тарҳрезӣ ва таҷрибавӣ хуб ҳуҷҷатгузорӣ шудааст.Азбаски [Ҷианҷя] натавонистааст нақби шамолро барои озмоиш ва калибрченкунӣ истифода барад, ӯ муваққатан анемометрро дар боми мошинаш насб карда, рафт.Арзиши натиҷа ба суръати GPS-и мошин мутаносиб аст, аммо каме баландтар аст.Ин метавонад ба хатогиҳои ҳисоб ё омилҳои беруна, ба монанди халалдор шудани шамол ё ҷараёни ҳаво аз мошини озмоишӣ ё ҳаракати дигари роҳ вобаста бошад.
Дигар сенсорҳо сенсорҳои оптикии борон, сенсорҳои рӯшноӣ, сенсорҳои рӯшноӣ ва BME280 барои чен кардани фишори ҳаво, намӣ ва ҳароратро дар бар мегиранд.Jianjia нақша дорад, ки QingStation-ро дар як киштии худмухтор истифода барад, аз ин рӯ вай инчунин IMU, қутбнамо, GPS ва микрофонро барои садои муҳити атроф илова кард.
Ба шарофати пешрафти сенсорҳо, электроника ва технологияи прототипсозӣ, сохтани як истгоҳи обу ҳаво аз ҳарвақта осонтар аст.Мавҷудияти модулҳои шабакавии камхарҷ ба мо имкон медиҳад, ки ин дастгоҳҳои IoT метавонанд иттилооти худро ба пойгоҳи додаҳои ҷамъиятӣ интиқол диҳанд ва ба ҷамоатҳои маҳаллӣ маълумоти дахлдори обу ҳаворо дар атрофи худ таъмин кунанд.
Манолис Никифоракис кӯшиш мекунад, ки пирамидаи обу ҳаворо созад, як дастгоҳи ченкунии обу ҳавои ҳамаҷониба, бе нигоҳдорӣ, энергетикӣ ва коммуникатсионӣ, ки барои ҷойгиркунии васеъ пешбинӣ шудааст.Одатан, станцияҳои обуҳавосанҷӣ бо сенсорҳо муҷаҳҳаз карда мешаванд, ки ҳарорат, фишор, намӣ, суръати шамол ва боришотро чен мекунанд.Гарчанде ки аксари ин параметрҳоро бо истифода аз сенсорҳои ҳолати сахт чен кардан мумкин аст, муайян кардани суръати шамол, самт ва боришот маъмулан як намуди дастгоҳи электромеханикиро талаб мекунад.
Тарҳрезии чунин сенсорҳо мураккаб ва душвор аст.Ҳангоми банақшагирии ҷойгиркунии калон, шумо инчунин бояд боварӣ ҳосил кунед, ки онҳо камхарҷ, насб кардан осон ва нигоҳубини зуд-зуд талаб намекунанд.Бартараф намудани хамаи ин проблемахо боиси сохта шудани станцияхои обу хавосанчи бештар боэътимод ва камхарч шуда метавонад, ки баъд онхо дар районхои дурдаст ба микдори зиёд гузошта шаванд.
Манолис дар бораи чй тавр хал кардани ин проблемахо фикру акида дорад.Вай нақша дорад, ки суръат ва самти шамолро аз акселерометр, гироскоп ва қутбнамо дар воҳиди сенсори инерсиалӣ (IMU) (шояд MPU-9150) сабт кунад.Нақша пайгирӣ кардани ҳаракати сенсори IMU аст, вақте ки он озодона дар кабел, ба мисли маятник мечағд.Вай дар рӯймолча баъзе ҳисобҳо анҷом додааст ва ба назар мерасад, ки онҳо ҳангоми озмоиши прототип натиҷаҳои заруриро медиҳанд.Ҳисси боришот бо истифода аз сенсорҳои конденситивӣ бо истифода аз сенсори махсус ба монанди MPR121 ё функсияи дарунсохт дар ESP32 анҷом дода мешавад.Тарҳ ва ҷойгиршавии роҳҳои электрод барои ченкунии дурусти боришот тавассути муайян кардани қатраҳои борон хеле муҳим аст.Андоза, шакл ва тақсимоти вазни корпусе, ки дар он сенсор васл карда шудааст, инчунин муҳим аст, зеро онҳо ба диапазон, қарор ва дақиқии асбоб таъсир мерасонанд.Манолис дар болои якчанд ғояҳои тарроҳӣ кор карда истодааст, ки ӯ ният дорад пеш аз он ки тамоми истгоҳи обу ҳаво дар дохили корпуси гардишкунанда ё танҳо сенсорҳо дар дохили он бошад, санҷида шавад.
Аз сабаби шавқу рағбати худ ба метеорология, [Карл] як истгоҳи обу ҳаво сохт. Навтарини онҳо сенсори шамоли ултрасадо мебошад, ки вақти парвози импулсҳои ултрасадоро барои муайян кардани суръати шамол истифода мебарад.
Сенсори Карла барои муайян кардани суръати шамол чаҳор тағирдиҳандаи ултрасадоро истифода мебарад, ки ба шимол, ҷануб, шарқ ва ғарб нигаронида шудааст.Бо чен кардани вақти ҳаракати набзи ултрасадоӣ дар байни сенсорҳо дар як ҳуҷра ва тарҳ кардани ченакҳои саҳроӣ, мо вақти парвозро барои ҳар як меҳвар ва аз ин рӯ суръати шамол мегирем.
Ин як намоиши таъсирбахши қарорҳои муҳандисӣ мебошад, ки бо гузориши муфассали тарроҳии ҳайратангез ҳамроҳ аст.