Rüzgar Ölçüm Cihazı / Rüzgar Hızı Ölçer

Çoğu insan kırmızı beyaz çizgili rüzgar tulumunun basit rüzgar ölçüm cihazı olduğunu bilir. Rüzgar tulumu, rüzgarın ne kadar güçlü olduğunu ve hangi yönden estiğini gösterir ve uzak mesafelerden bile kolay bir şekilde ayırt edilebilir. Üç kırmızı ve iki beyaz çizginin her biri Beaufort ölçeğine göre 1 rüzgar kuvvetine karşılık gelir. Rüzgar kuvvetinin beş ve üzerinde olması durumunda rüzgar tulumu yatayken rüzgar kuvvetinin üç olması durumunda üçüncü çizgiden sonra rüzgar tulumu bükülür. Uzak mesafelerde görülebilen rüzgar tulumu, çapraz rüzgar tehdidi altındaki yol bölümleri ve köprülerdeki yolcuların sürüş tarzlarını rüzgar koşullarına göre ayarlamalarına yardımcı olur. Bunun haricinde, rüzgar tulumu, helikopter pistlerinde ve hava limanlarında kalkış ve iniş yapan pilotlara mevcut rüzgar durumuna ilişkin bilgi verir.

Dijital rüzgar ölçüm cihazları, uzak mesafelerde nadiren bu ayırt edilebilirliği sağlar, ancak, ölçüm verilerini ekranda dijital olarak görüntüleyebilir, kaydedebilir ve bu verileri aktarabilir. Bazı rüzgar ölçüm cihazları, rüzgar gücüne göre sesli uyarı sistemlerinin ya da diğer cihazların doğrudan kontrolüne izin veren arayüzler ile donatılmıştır. Elektronik rüzgar ölçüm cihazı / rüzgar hızı ölçer modelleri, rüzgar yönünü, rüzgar hızını ya da her ikisini de ölçebilir.

Rüzgar hızı, Beaufort ya da yaygın hız ölçüm birimlerine göre rüzgar kuvveti olarak ifade edilir. Metre bölü saniye, kilometre bölü saat ve denizcilik ve havacılık düğümleri bu ölçüm birimlerinden bazılarıdır. Bir düğüm, saatte bir deniz miline karşılık gelir. Anglo-Sakson ülkelerinde mil bölü saat ve foot bölü dakika birimleri de sıklıkla kullanılır. Rüzgar ölçüm cihazının / rüzgar hızı ölçerin verileri doğrudan gerekli ölçüm birimlerinde göstermesi pratiklik sağlar.

Rüzgar yönü, rüzgarın geldiği pusula yönüne göre belirlenir. Yön, doğu-kuzeydoğu gibi 16 bölümlü kardinal yönlerinin yerine genelde 360 derecelik bir dairenin derece sayısı olarak belirtilir. Derece göstergesi ile kuzey yönü sıfır dereceye, doğu yönü doksan dereceye ve batı yönü 270 dereceye karşılık gelir.

Rüzgar ölçüm cihazı, yol, hava ve taşımacılık trafiğinde trafik önleme ve trafik kontrolü için kullanılmasının haricinde rüzgar santrallerinin belirlenmesinde ve trafik, sanayi ve tarımdan kaynaklanan emisyonların değerlendirilmesinde de tercih edilir. Gürültü, egzoz gazı ve kokunun civar bölgelerdeki etkisi sadece mesafesine değil; rüzgar gücü ve yönüne de bağlıdır. Rüzgar ölçüm cihazı / rüzgar hızı ölçer, binalarda güçlü rüzgar durumunda tente ve dış panjur gibi rüzgara duyarlı ekleri geri çekmek için sıklıkla kullanılır. Rüzgar ölçüm cihazı / rüzgar hızı ölçer, bazı havalandırma sistemlerinde ve duman çıkışlarında da kullanılabilir. Rüzgar ölçümleri, gübrelerin ve tohumların yayılması ya da hafif kesilmiş malzemenin biçilmesi gibi belirli tarım çalışmalarından önce ve sonrasında yararlı olabilir. Bu ölçümler, havaya uçmaya karşı özel önlemlerin alınması gerekip gerekmediğini ya da işin başka bir zamana ertelenmesinin daha iyi olup olmadığını değerlendirmeyi kolaylaştırır. İnşaat ve ormancılıkta, kuvvetli rüzgarlarda belirli çalışmalar yapılmamalı ve özellikle rüzgar nedeniyle riskli alanlara girilmemelidir. Bu riskli alanların başında çatılar, endüstriyel bacalar ve vinçler, kaldırma platformları ve iskele ya da düşme riski olan ağaçların bulunduğu alanlar yer alır. Somut tehlike durumunu değerlendirirken meteorolojinin rüzgar uyarılarının yanı sıra rüzgar ölçüm cihazı ile tehlike bölgesine mümkün olduğunca yakın olan yerel ölçümler de dikkate alınmalıdır. Hava durumu servisinin bilgileri genellikle 10 metre yüksekliği ifade eder ve binaların ve bitki örtüsünün etkilediği yerel koşulları göz önünde bulundurmaz. Rüzgar ölçüm cihazı / rüzgar hızı ölçer, eğlence etkinliklerinde, su sporlarında vb. önemli bir rol oynar.

Rüzgar ölçüm cihazı / rüzgar hızı ölçerler farklı ölçüm yöntemlerine göre çalışır. Her bir rüzgar ölçüm cihazının belirli avantajları ve dezavantajları vardır ve özellikle belirli uygulamalar ya da ölçüm aralıkları için uygundur. Dönebilen bileşeni bulunan rüzgar ölçüm cihazları rüzgar yönünü belirlemek için kullanılır. Bu sabit rüzgar pervanesi, rüzgar tarafından kulelerdeki rüzgar gülü gibi hizalanır. Hız ölçümü için kullanılan çeşitli yöntemler mevcuttur. Aşağıda bu yöntemlerden bazıları açıklanmıştır.

Bu tür rüzgar ölçüm cihazları yatay olarak dönenler (rüzgar ile) ve dikey olarak dönenler (rüzgara dik açılarla) olarak ayrılır. Hız, dönüş hareketleri sayılarak belirlenir. Devir sayısı genelde Hall sensörü ya da döner parçaya bağlı bir optik sensör aracılığıyla temassız bir şekilde kaydedilir. Dönen rüzgar ölçüm cihazları, dönme hareketine ayarlanabilmesi için minimum hız gerektirir. Yatay olarak dönen ya da kupalı rüzgar ölçüm cihazları rüzgar yönünde bağımsızdır. Öte yandan, dikey rüzgar ölçüm cihazlarının rüzgar akışına yönlendirilmesi gerekir. Sabit pervaneli kalıcı olarak monte edilmiş rüzgar ölçüm cihazları, rüzgar gülü ile birleştirilerek otomatik olarak konumlandırılabilir. Taşınabilir rüzgar ölçüm cihazları söz konusu olduğunda kullanıcının doğru hizalamayı sağlaması gerekir. Uygun rotor tasarımlı döner rüzgar ölçüm cihazları nispeten duyarsızdır ve yüksek oranda yabancı partikül içeren havada da kullanılabilir.

Termal rüzgar ölçüm cihazları düşük hız ölçümleri için epey uygundur. Bu tür rüzgar ölçüm cihazlarında elektrik direnci sıcaklığa bağlı olan bir tel ya da yarı iletken ısıtılır. Rüzgar ne kadar güçlü eserse ısı da o kadar hızlı dağılır. Burada iki temel yöntem mevcuttur. İlk yöntemde ya ısıtma akımı sabit tutulur ve voltaj değişimi değiştirilen direnç değeri ile ölçülür ya da sıcaklık sabit tutulur ve bunun için gereken ısıtma akımı ölçülür. İkinci yöntem teknik olarak daha karmaşıktır, daha geniş bir ölçüm aralığını kapsar ve gelen havanın sıcaklığını otomatik olarak ölçer. Birden fazla ısı sensörü bulunan termal rüzgar ölçüm cihazları rüzgar yönünü iki hatta üç boyutta da ölçebilir. Bu nedenle, bu tür rüzgar ölçüm cihazları bileşenlerdeki akış açısı testleri için uygundur.

Rüzgar hızı, sabit ve akan hava arasındaki basınç farkından da belirlenebilir. Bu ölçümü gerçekleştirmek için özel Pitot ya da Prandtl tüpleri kullanılır. Pitot tüpü özellikle yüksek hızların ölçümü için uygundur. Bu nedenle, bu tür rüzgar ölçüm cihazları, kuvvetli rüzgarların yanı sıra uçaklarda, yarış arabalarında ve proses teknolojisindeki ölçümler için de kullanılır.

Çoğu durumda, rüzgar ölçüm cihazının monte edileceğini ya da farklı konumlarda ölçüm gerçekleştirmek için kullanılacağını uygulama alanı belirler. Binalara kalıcı olarak monte edilen rüzgar ölçüm cihazları söz konusu olduğunda dijital ölçüm verileri genelde kablo aracılığıyla ya da kablosuz olarak değerlendirme birimine aktarılır. Bazı sabit rüzgar ölçüm cihazları sınır değerleri ayarlandığında havalandırma ya da gölgeleme sistemlerini darbe (titreşim) ya da analog çıkışlar aracılığıyla kontrol eder. Mobil rüzgar ölçüm cihazları, ölçüm değerini doğrudan ekranda görüntüleyen genelde kullanımı kolay ve taşınabilir cihazlardır. Pek çok rüzgar ölçüm cihazında ölçüm değerlerinin kaydedilmesini ve sonrasında aktarılmasını sağlayan dahili hafıza bulunur. Bunun yanında, ekransız küçük mobil data logger modelleri de mevcuttur. Bu tür cihazlar, ayarlanan aralıklarda rüzgar hızını kaydeder ve ardından bilgisayarda okunur. Bu tür rüzgar ölçüm cihazlarının devamlı ölçüm ve veri değerlendirmesi gibi ayarları ilgili yazılım aracılığıyla yapılır.

Çoğu rüzgar ölçüm cihazı, sıcaklığı ek bir değer olarak görüntülerken diğerleri hava basıncı ya da hava nemini de görüntüler. Ses seviyesi, nem ve aydınlatmayı da ölçen kombine cihazlar da mevcuttur. Belirli çevresel ölçümler için deniz seviyenin üzerindeki (ya da altındaki) yüksekliği de nispeten hassas bir şekilde gösteren rüzgar ölçüm cihazı / rüzgar hızı ölçer modelleri mevcuttur.

Rüzgar ölçüm cihazı / rüzgar hızı ölçer ya da anemometre, rüzgar ya da hava kütlesinin hareketi söz konusu olduğunda önemli ölçüm cihazları arasında yer alır. Modern rüzgar ölçüm cihazları, mekanik ya da dijital son teknoloji cihazlardır, kurulumu ve kullanımı kolaydır. Çoğu sıcaklık, basınç ve nem ve hatta rüzgar yönü gibi önemli parametrelerini ölçme avantajına sahiptir. Pervane sensörlü rüzgar ölçüm cihazları, hava soğutması için kullanılan vantilatörü andırır. Rüzgar ölçüm cihazının pervaneleri hava kütlesinin etkisi altında hareket eder, dönüş hızı rüzgar hızına bağlıdır ve bu nedenle, pervanenin hızını ölçerken rüzgarın hızı belirlenebilir. Rüzgar ölçüm cihazı, dönüş sayısını sayarak hızı hesaplar ve sonuçları ekranda görüntüler. Bazı modeller tasarımı nedeniyle rüzgara göre ayarlanır ve buna göre konumunu değiştirir. Rüzgar hızına ek olarak rüzgar yönünün de tespiti için pervaneli rüzgar ölçüm cihazı doğru bir seçimdir.

Yapıları nedeniyle pervane sensörlü rüzgar ölçüm cihazları borulara, kanallara ya da havalandırma kanallarına, madenlere ya da ev montajı için uygundur. Pervaneli rüzgar ölçüm cihazlarının hassasiyeti daha yüksektir ve iç mekanda uygulama için de uygundur. Pervaneli rüzgar ölçüm cihazı, pervaneden geçen havadaki toz ya da kirletici partiküllerin varlığından daha az etkilenir, ancak, en hassas ölçüm sonuçları elde etmek için pervanenin düzenli olarak temizlenmesi gerekir.

Rüzgar ölçüm cihazı, hava kütlelerinin hareket ettiği ve hava hızının ölçülmesi gereken pek çok alanda kullanılabilir.

Çeşitli tasarımın arasında düzenli olarak kullanılan ve daha çok laboratuvar testleri için uygun olan modeller mevcuttur. Termo sensörlü rüzgar ölçüm cihazı adından da anlaşılabileceği gibi özellikle hızın haricinde hava sıcaklığının da önemli olduğu uygulamalar için uygundur. Bu tür bir rüzgar ölçüm cihazı, meteorolojik ölçümlerin yanı sıra havalandırma sistemleri ya da HVAC sistemlerinin devreye alınmasında önce gerçekleştirilen incelemeler gibi belirli konumlardaki ölçümler için de kullanışlıdır. Termo sensörlü rüzgar ölçüm cihazı, aerodinamik kurulum ve ekipmanların bakım ve onarımında kullanılabilir. Termo sensör ile çeşitli ölçüm parametreleri ölçülebildiği için rüzgar ölçüm cihazı iş yerindeki standartlara ve sağlık yönetmeliklerine uygunluğun kontrol edilmesi ve böylece kanallardaki arızaların tespiti, havacılıkta motorların durum değerlendirmesi için de kullanılabilir. 

Termo sensörün temel prensibi, soğuk hava kütlesi ısıtma elemanını etkilemesine ve ısıda değişikliğin meydana gelerek enerjinin açığa çıkmasına dayanır. Sıcaklık düşüşünü önlemek ve sıcaklığı istenen seviyede tutmak için regülatör devreye girer. Termo sensör, türbülans etkisi meydana geldiğinde farklı yönlerden gelen hava kütlelerinden etkilenebilir ve bu nedenle bu tür ölçümlerde sıklıkla kullanılır. 

Rüzgar ölçüm cihazının epey basit fakat çok etkili yapısı nedeniyle rüzgar hızını ve pek çok parametreyi ölçmek, gerekli ya da istenen yerlerde hareketli hava kütlelerini karakterize etmek mümkün hale gelmiştir. Rüzgar hızı sensörlerinin çalışma prensipleri biraz farklıdır, ancak, hepsi rüzgar hızını kontrol etmek ya da belirli bir süre boyunca izleme yapmak için gerekli olan her yerde kullanılabilir.

Kupalı rüzgar ölçüm cihazı, çok yönlü uygulaması olan ve meteorolojik izlemeden rüzgarın belirleyici bir rol oynadığı spor aktivitelerine kadar uzanan alanlarda en yaygın olarak kullanılan rüzgar ölçüm cihazı türlerinden biridir. Dış mekan ortam koşulları insanlara bağlı olmadığından özellikle belirli görevler için hassas rüzgar ölçüm cihazları ile rüzgar hızının devamlı olarak izlenmesi son derece önemlidir. Bunun haricinde, kupa sensörlü rüzgar ölçüm cihazı, ilgili standarttan en ufak sapmaların tespit edilmesi ve hemen ortadan kaldırılması gereken yerlerde kullanım için de uygundur.