Beth yw synhwyrydd piezoelectrig? Beth yw synhwyrydd cyflymder gwynt cwpan gwynt?
1. Cyflwyniad i synwyryddion
Mae synhwyrydd (enw Saesneg: transducer / sensor) yn ddyfais ganfod sy'n gallu synhwyro'r wybodaeth fesuredig a throsi'r wybodaeth synhwyro yn signalau trydanol neu fathau eraill o allbwn gwybodaeth yn unol â rheolau penodol i fodloni gofynion trosglwyddo, prosesu, storio gwybodaeth , arddangos, cofnodi a rheoli. Oherwydd y sawl math o synwyryddion, yn yr erthygl hon, dim ond y synhwyrydd piezoelectrig a'r synhwyrydd cyflymder gwynt cwpan gwynt y mae'r golygydd yn ei gyflwyno.
2. synhwyrydd piezoelectrig
Yn gyntaf oll, gadewch i ni edrych ar rywfaint o wybodaeth berthnasol am synwyryddion piezoelectrig. Synwyryddion pwysau yw'r synwyryddion a ddefnyddir amlaf mewn arfer diwydiannol, ac mae'r synwyryddion pwysau a ddefnyddiwn fel arfer yn cael eu cynhyrchu'n bennaf gan ddefnyddio'r effaith piezoelectrig. Gelwir synwyryddion o'r fath hefyd yn synwyryddion piezoelectrig.
Mae'r deunyddiau piezoelectrig a ddefnyddir yn bennaf mewn synwyryddion piezoelectrig yn cynnwys cwarts, tartrate sodiwm potasiwm, a ffosffad dihydrogen amoniwm. Yn eu plith, mae cwarts (silicon deuocsid) yn grisial naturiol, ac mae'r effaith piezoelectrig i'w chael yn y grisial hwn. O fewn ystod tymheredd penodol, mae'r eiddo piezoelectrig bob amser yn bodoli, ond pan fydd y tymheredd yn uwch na'r ystod hon, mae'r eiddo piezoelectrig yn diflannu'n llwyr (y tymheredd uchel hwn yw'r hyn a elwir yn "Pwynt Curie"). Gan fod y maes trydan yn newid ychydig gyda'r newid straen (hynny yw, mae'r cyfernod piezoelectrig yn gymharol isel), caiff cwarts ei ddisodli'n raddol gan grisialau piezoelectrig eraill. Mae gan tartrate sodiwm potasiwm sensitifrwydd piezoelectrig gwych a chyfernod piezoelectrig, ond dim ond mewn amgylchedd â thymheredd a lleithder cymharol isel yr ystafell y gellir ei gymhwyso. Mae ffosffad dihydrogen amoniwm yn grisial artiffisial, a all wrthsefyll tymheredd uchel a lleithder cymharol uchel, felly fe'i defnyddiwyd yn helaeth.
3. synhwyrydd cyflymder gwynt cwpan gwynt
Ar ôl deall gwybodaeth berthnasol y synhwyrydd piezoelectrig, gadewch i ni edrych ar rywfaint o gynnwys y synhwyrydd arfer cwpan gwynt.
Mae synhwyrydd cyflymder gwynt cwpan gwynt yn synhwyrydd cyflymder gwynt cyffredin iawn, a ddyfeisiwyd gyntaf gan Robinson yn Lloegr. Yn Tsieina, mae synhwyrydd cyflymder gwynt y cwpan gwynt wedi'i ddefnyddio'n helaeth. Mae rhan synhwyro synhwyrydd cyflymder gwynt y cwpan gwynt yn cynnwys tri neu bedwar cwpan gwag conigol neu hemisfferig. Mae'r gragen cwpan gwag wedi'i gosod ar y cromfachau siâp seren tri phwynt ar 120 gradd neu ar y cromfachau siâp croes ar 90 gradd â'i gilydd. Trefnir arwynebau ceugrwm y cwpanau i un cyfeiriad, ac mae'r ffrâm traws-fraich gyfan wedi'i gosod ar echel cylchdro fertigol.
Pan fydd y gwynt yn chwythu o'r chwith, mae'r cwpan gwynt 1 yn gyfochrog â chyfeiriad y gwynt, ac mae grym cydrannol pwysau'r gwynt ar y cwpan gwynt 1 i'r cyfeiriad mwyaf perpendicwlar i echelin y cwpan gwynt tua sero. Mae cwpanau gwynt 2 a 3 yn croestorri â chyfeiriad y gwynt ar ongl o 60 gradd. Ar gyfer cwpan gwynt 2, mae ei wyneb ceugrwm yn wynebu'r gwynt ac yn dwyn y pwysau gwynt mwyaf; Mae gan gwpan gwynt 3 arwyneb amgrwm sy'n wynebu'r gwynt, ac mae'r gwynt o'i gwmpas yn gwneud y pwysau gwynt yn llai na'r pwysau o gwpan gwynt 2. Oherwydd y gwahaniaeth pwysau rhwng cwpan gwynt 2 a chwpan gwynt 3 i'r cyfeiriad sy'n berpendicwlar i echelin y cwpan gwynt, mae'r cwpan gwynt yn dechrau cylchdroi clocwedd.
Ar ôl i'r cwpan gwynt ddechrau cylchdroi, oherwydd bod y cwpan 2 yn cylchdroi ar hyd cyfeiriad y gwynt, mae pwysedd y gwynt yn gostwng yn gymharol, tra bod y cwpan 3 yn cylchdroi yn erbyn y gwynt ar yr un cyflymder, mae'r pwysedd gwynt yn cynyddu'n gymharol, a'r gwahaniaeth pwysedd gwynt yn dal i ostwng. Ar ôl cyfnod o amser (cyflymder gwynt cyson), pan fydd y gwahaniaeth pwysau rhannol sy'n gweithredu ar y tri chwpan gwynt yn sero, bydd y cwpanau gwynt yn cylchdroi ar gyflymder unffurf. Yn y modd hwn, gellir pennu cyflymder y gwynt yn ôl cyflymder y cwpan gwynt (chwyldroadau yr eiliad).
Pan fydd y cwpan gwynt yn cylchdroi, mae'n gyrru'r disg torri aml-ddant cyfechelog neu'r gwialen magnetig i gylchdroi, ac yn cael signal pwls sy'n gymesur â chyflymder y cwpan gwynt trwy'r gylched. Mae'r signal pwls yn cael ei gyfrif gan y cownter, a gellir cael y gwerth cyflymder gwynt gwirioneddol ar ôl ei drawsnewid. Ar hyn o bryd, mae'r anemomedr rotor newydd yn defnyddio tri chwpan, ac mae perfformiad y cwpan conigol yn well na pherfformiad yr un hemisfferig. Pan fydd cyflymder y gwynt yn cynyddu, gall y rotor gynyddu'r cyflymder yn gyflym i gyd-fynd â chyflymder y llif aer. Pan fydd cyflymder y gwynt yn gostwng, oherwydd dylanwad syrthni, ni fydd cyflymder y gwynt yn gostwng ar unwaith. Mae anemomedrau cylchdro fel arfer yn dynodi cyflymder gwynt rhy uchel mewn hyrddiau ac yn cael effaith rhy fawr (yn cynhyrchu gwall cyfartalog o tua 10 y cant ).
