ภาพที่
1 อุปกรณ์วัดความเร็วลม (Anemometer)
หลักการ
อุปกรณ์วัดความเร็วลมชนิดนี้
ใช้วัดอัตราเร็วของอากาศที่ไหลผ่าน โดยเมื่อมีอากาศไหลผ่าน จะทำให้แขนของเครื่องวัดความเร็วลม
หมุนด้วยความเร็วเชิงเส้นใกล้เคียงกับความเร็วของอากาศที่ไหลผ่าน
จากการคำนวณหาอัตราเร็วตามแนวเส้นสัมผัสของจุดศูนย์กลางของกรวยรับลมในช่วงเวลาหนึ่งๆ
เราก็จะสามารถประมาณค่าความเร็วลมในช่วงเวลานั้นๆ ได้
Vw
ประมาณเท่ากับ Vc
จาก
Vc = wR
Vc = 2¶fR
ดังนั้น Vw ประมาณเท่ากับ 2pfR
---------- (1) |
เมื่อ Vw คือ ความเร็วลม (เมตร / วินาที)
Vc คือ ความเร็วตามแนวเส้นสัมผัสของกรวยรับลม (เมตร
/ วินาที)
w
คือ ความเร็วเชิงมุมของแขนกรวยรับลม (เรเดียน / วินาที)
f
คือ ความถี่ของการหมุน (รอบ / วินาที)
R
คือ รัศมีการหมุนของกรวยรับลม โดยวัดจากจุดศูนย์กลางของแกนหมุน
ถึงจุดศูนย์กลางของกรวยรับลม (เมตร)
การหาค่าความเร็วรอบต่อวินาที
(f)
ค่าความเร็วรอบ
หาได้จากการนับรอบการหมุนของแกนการหมุน ภายในช่วงเวลาหนึ่ง (ในที่นี้ใช้เวลา
10 วินาที) หากความเร็วรอบมีค่าไม่มากนัก ก็สามารถนับรอบด้วยการสังเกตการหมุนได้โดยตรง
แต่ในกรณีที่ไม่สามารถสังเกตได้โดยตรง ต้องใช้อุปกรณ์วัดความเร็วรอบช่วย
โดยอุปกรณ์วัดความเร็วรอบอย่างง่ายๆ
ใช้หลักการของสวิตช์แสง (Optical switch) ต่อเข้ากับปุ่มเครื่องหมายเท่ากับ
(=) ของเครื่องคิดเลข เพื่อแสดงผลการนับ ผ่านจอแสดงผลของเครื่องคิดเลข
การใช้งาน
1.
ต่อเครื่องคิดเลขเข้ากับเครื่องวัดความเร็วรอบอย่างง่าย
2.
กดเครื่องหมาย (+) (1) (=) ตามลำดับ ที่เครื่องคิดเลข
3.
เปิดสวิตช์เครื่องวัดความเร็วรอบอย่างง่าย พร้อมกับจับเวลา 10 วินาที
4.
เมื่อครบเวลาที่กำหนด ปิดสวิตช์เครื่องวัดความเร็วรอบอย่างง่ายทันที
ที่เครื่องคิดเลขจะแสดงค่าจำนวนรอบการหมุนค้างอยู่ อ่านค่าที่ได้
และลบค่าที่ได้ออก 1 รอบ เนื่องจากเครื่องคิดเลขจะนับรอบแรกเท่ากับ
2 รอบ จดบันทึกค่าที่ได้เพื่อนำไปคำนวณต่อ
5.
ปลดเครื่องคิดเลขออกจากเครื่องวัดความเร็วรอบอย่างง่าย
6.
คำนวณค่าความเร็วลมจากสมการ (1) โดยในที่นี้กำหนดให้
R
= 0.1 เมตร
¶
= 3.14
ช่วงเวลาที่วัด
10 วินาที
ดังนั้น
Vw =
wR
Vw =
2¶fR
=
2 x 3.14 x (จำนวนรอบใน 10 วินาที) x 0.1
เมตร / 10 วินาที
=
0.0628 x (จำนวนรอบใน 10 วินาที) เมตร
/ วินาที |