مقياس سرعة الرياح بالموجات فوق الصوتية المدمج بالبوصلة لرصد الرياح المتنقل

بوصلة إلكترونية ثلاثية المحاور مدمجة: يوفر معلومات التوجيه للتطبيقات التي تتطلب مرجعًا اتجاهيًا.
استشعار التسارع ثلاثي الأبعاد: يوفر بيانات متعلقة بالحركة، بما في ذلك معلومات الميل والدوران، لمراقبة المنصة.
قياس الرياح بالموجات فوق الصوتية: لا توجد أكواب دوارة ميكانيكية أو دوارة رياح، مما يقلل من الصيانة المتعلقة بالتآكل.
تصميم عاكس مدمج يعمل بالموجات فوق الصوتية: مُصمم خصيصاً للتركيبات التي تكون فيها أبعاد الجهاز ووزنه مهمة.
نطاق سرعة الرياح يصل إلى 60 م/ث: إمكانية تمديد السرعة إلى 75 م/ث، وذلك حسب التكوين المحدد.
يتوفر إصدار منخفض الطاقة: يدعم أنظمة المراقبة الموفرة للطاقة مع أوضاع التشغيل العادية ووضع النوم.
نظام تدفئة ذكي اختياري: يساعد على الحد من انقطاعات القياس المرتبطة بالتجمد في البيئات الباردة.
واجهات إخراج متعددة: خيارات واجهة رقمية RS232 أو RS485 أو SDI-12، بالإضافة إلى تكوين إخراج تناظري ثنائي القناة 4-20 مللي أمبير.
حماية IP65: مصمم لرصد البيئة الخارجية.
نطاق واسع لدرجة حرارة التشغيل: من -50 درجة مئوية إلى +80 درجة مئوية، وفقًا للمواصفات المذكورة من قبل الشركة المصنعة.

يشارك:

وصف المنتج

جهاز JW-WDS2 صغير الحجم مقياس سرعة الرياح بالموجات فوق الصوتية مزود ببوصلة إلكترونية ثلاثية المحاور ووحدة استشعار التسارع, ، مصممة لتطبيقات قياس الرياح حيث يتطلب توجيه التركيب وحركة المعدات واستهلاك الطاقة مراعاة خاصة.

يستخدم هذا المستشعر تقنية قياس زمن انتقال الموجات فوق الصوتية، حيث يقيس سرعة الرياح واتجاهها دون الحاجة إلى مكونات ميكانيكية دوارة. وبفضل هيكله العاكس للموجات فوق الصوتية، وغلافه خفيف الوزن، وخيارات الاتصال الرقمي، فهو مناسب لمحطات الأرصاد الجوية الثابتة، وأنظمة مراقبة النقل، ومنصات المراقبة المتنقلة المختارة.

بخلاف أجهزة قياس الرياح التقليدية ذات الاتجاه الثابت، يوفر جهاز JW-WDS2 معلومات إضافية تتعلق بالاتجاه والحركة من خلال بوصلته الإلكترونية ووحدة التسارع ثلاثية الأبعاد.

بالنسبة للمهندسين الذين يدمجون قياسات الرياح في المعدات المتنقلة، يمكن أن تدعم المعلومات الإضافية تقييم اتجاه المنصة ومعالجة بيانات الرياح.

وصف المنتج

1. جهاز قياس الرياح صغير الحجم مزود ببوصلة إلكترونية مدمجة

يجمع جهاز JW-WDS2 بين نظام قياس الرياح بالموجات فوق الصوتية ثنائي الأبعاد واستشعار الاتجاه في جهاز صغير الحجم.

تقيس أجهزة قياس سرعة الرياح بالموجات فوق الصوتية التقليدية سرعة الرياح الأفقية واتجاهها بالنسبة إلى مرجع المستشعر. وعندما يتغير اتجاه الجهاز، قد يتطلب تفسير بيانات الاتجاه معلومات إضافية عن الاتجاه.

توفر البوصلة الإلكترونية ثلاثية المحاور المدمجة مرجعًا اتجاهيًا إضافيًا.

وفي الوقت نفسه، توفر وحدة التسارع ثلاثية الأبعاد معلومات عن الميل والدوران المرتبطة بحركة المستشعر أو اتجاه التركيب.

هذه الميزات تجعل جهاز JW-WDS2 مرشحًا للتطبيقات التي لا يمكن فيها دائمًا افتراض اتجاه تثبيت ثابت بشكل دائم.

يستخدم المستشعر بنية قياس فوق صوتية عاكسة مدمجة وتقنية تعويض الطور.

يبلغ قطر جسمه الخفيف حوالي 144 ملم وارتفاعه 148 ملم، ويبلغ وزنه المعلن حوالي 0.36 كجم.

للاطلاع على أنواع أخرى من أجهزة قياس الرياح، استكشف مستشعرات الرياح JW-IoT مَلَفّ.

2. كيف يعمل نظام قياس الرياح بالموجات فوق الصوتية

يستخدم جهاز JW-WDS2 تقنية زمن انتقال الموجات فوق الصوتية لحساب سرعة الرياح واتجاهها.

تنتشر الإشارات فوق الصوتية بين عناصر القياس الصوتية. وتؤثر حركة الهواء على انتشار الإشارة، مما يسمح للجهاز بتحديد متجه الرياح الأفقي.

يوفر نظام القياس ما يلي:

سرعة الرياح
اتجاه الرياح
دقة قياس سرعة الرياح 0.01 متر/ثانية
دقة تحديد اتجاه الرياح 1 درجة

بخلاف مقاييس سرعة الرياح التقليدية ذات الأكواب، فإن هذا الجهاز لا يعتمد على محامل دوارة أو دوارة رياح ميكانيكية.

يقلل هذا من متطلبات الصيانة المتعلقة بالتآكل، على الرغم من أنه قد يظل الفحص والتنظيف المنتظم ضروريين اعتمادًا على التعرض البيئي.

بالنسبة للقياسات الأرصادية الأوسع نطاقًا، يمكن أن يشكل المستشعر جزءًا من وحدة نمطية محطة رصد الأحوال الجوية.

3. بوصلة مدمجة واستشعار الحركة

إحدى أبرز ميزات جهاز JW-WDS2 هي قدرته المدمجة على استشعار الاتجاه.

بوصلة إلكترونية ثلاثية المحاور

توفر البوصلة معلومات عن الاتجاه يمكن استخدامها لتفسير اتجاه الرياح بالنسبة إلى مرجع جغرافي.

يُعد هذا الأمر مفيدًا بشكل خاص عندما يتم تركيب المستشعر على معدات قد يتغير اتجاهها.

وحدة تسريع ثلاثية الأبعاد

توفر وحدة التسارع معلومات مرتبطة بالميلان والدوران.

يمكن أن يساعد هذا مطوري النظام على مراقبة وضعية المنصة وتقييم كيفية تأثير اتجاه المستشعر على قياسات الرياح.

بيانات الرياح النسبية والحقيقية

يصف المصنع المستشعر بأنه يدعم معلومات الرياح الحقيقية والظاهرية/النسبية من خلال بنية الاستشعار الإلكترونية المتكاملة الخاصة به.

بالنسبة للتطبيقات المتحركة، قد تتطلب حسابات الرياح الحقيقية الموثوقة تعويض سرعة المنصة واتجاهها وحركتها. ينبغي على مصممي الأنظمة التأكد من حقول البيانات المتاحة وطريقة الحساب للبرنامج الثابت المُختار.

توفر البوصلة ووحدة التسارع مدخلات مفيدة، لكن وجودهما وحده لا يضمن أداءً كاملاً لقياس الرياح مع تعويض الحركة.

4. المواصفات الفنية

المعلمة	مواصفة
نموذج	JW-WDS2 (التسمية المقترحة)
مبدأ القياس	زمن انتقال الموجات فوق الصوتية
نطاق سرعة الرياح	0–60 م/ث
نطاق سرعة رياح موسع	سرعة تصل إلى 75 م/ث، اختياري
دقة سرعة الرياح	±(0.5 م/ث + 0.03 × V)، حيث V هي سرعة الرياح بالمتر/ثانية
دقة قياس سرعة الرياح	0.01 م/ث
نطاق اتجاه الرياح	0–360° (ما يعادل 0° و 360°)
دقة تحديد اتجاه الرياح	±3°
دقة تحديد اتجاه الرياح	1°
استشعار الاتجاه	بوصلة إلكترونية ثلاثية المحاور
استشعار الحركة	وحدة تسريع ثلاثية الأبعاد
الواجهات الرقمية	RS232 / RS485 / SDI-12 (اختر واحداً)
واجهة تناظرية	خيار ثنائي القناة 4-20 مللي أمبير
مقاومة الحمل التناظرية	أقل من 500 أوم
معدل الباود	1200–115200 بت في الثانية
الحماية من دخول الأجسام الغريبة	IP65
درجة حرارة التشغيل	من -50 درجة مئوية إلى +80 درجة مئوية
درجة حرارة التخزين	من -40 درجة مئوية إلى +80 درجة مئوية
جهد التغذية	تيار مستمر 12-24 فولت
طاقة الإصدار القياسي	1.2 واط في الوضع العادي؛ 2.9 واط مع التسخين
نسخة منخفضة الطاقة	0.12 واط في الوضع العادي؛ 0.008 واط في وضع السكون؛ 1.6 واط مع التدفئة
أبعاد	Φ144 × 148 مم
وزن	حوالي 0.36 كجم
السكن	بلاستيك هندسي من نوع ASA
مواصفات التوافق الكهرومغناطيسي	EN 61000-6-2

5. التطبيقات النموذجية

5.1 منصات رصد الرياح المتنقلة

تُعد البوصلة الإلكترونية المتكاملة ووحدة استشعار التسارع ذات أهمية خاصة لأنظمة المراقبة المتنقلة.

تشمل التطبيقات المحتملة ما يلي:

مراقبة البيئة المثبتة على المركبات
معدات الرصد الجوي المتنقلة
أنظمة قياس الرياح المتعلقة بالنقل
عمليات نشر مؤقتة في مجال الأرصاد الجوية

قد تتطلب هذه التطبيقات معلومات إضافية حول اتجاه المستشعر ووضع المنصة.

بالنسبة لعمليات النشر المثبتة على المركبات، يجب تفسير بيانات الرياح مع مراعاة حركة المركبة وموضع التركيب واضطراب تدفق الهواء.

5.2 رصد الأحوال الجوية على الطرق السريعة والنقل

تؤثر ظروف الرياح على عمليات النقل، لا سيما على الطرق المكشوفة والبنية التحتية المرتفعة والأراضي المفتوحة.

يمكن لجهاز JW-WDS2 توفير بيانات سرعة واتجاه الرياح كجزء من بنية مراقبة أوسع.

تتيح بنية القياس المدمجة والواجهات الرقمية المتاحة لمصممي النظام تقييم التكامل مع معدات جمع البيانات على جانب الطريق.

عند الحاجة إلى معلومات حول الرؤية وحالة سطح الطريق ومعايير الطقس الإضافية، يتم تخصيص محطة رصد الأحوال الجوية على الطريق قد يوفر حلاً أكثر شمولاً للمراقبة.

مراقبة جسر الطريق السريع باستخدام مستشعر الرياح فوق الصوتي

5.3 أجهزة رصد الأحوال الجوية المؤقتة والمحمولة

غالباً ما تتطلب مشاريع المراقبة الخارجية المؤقتة أجهزة يمكن نقلها وتركيبها وإزالتها بتعقيد محدود.

يجمع جهاز JW-WDS2 بين التصميم خفيف الوزن والتشغيل الاختياري منخفض الطاقة.

كما يمكن أن تساعد مخرجات البوصلة الفنيين في تقييم اتجاه المستشعر أثناء عملية النشر.

للاطلاع على أنظمة مراقبة ميدانية متكاملة، راجع JW-IoT محطة أرصاد جوية محمولة.

5.4 الرصد البحري والساحلي

تتطلب الموانئ والممرات المائية والسفن وأنظمة مراقبة السواحل قياسات الرياح من أجل الوعي البيئي المحلي.

قد تكون ميزات التوجيه في جهاز JW-WDS2 مفيدة في تطبيقات مختارة تتضمن تغيير اتجاه المعدات.

بالنسبة لعمليات النشر البحرية، ينبغي تقييم مدى ملاءمة الغلاف وترتيب التركيب والحماية البيئية في ضوء ظروف التعرض الفعلية.

لا ينبغي تفسير تصنيف IP65 وحده على أنه شهادة للغمر المستمر في المياه المالحة أو التعرض الشديد للتآكل البحري.

5.5 الرصد البيئي الموزع

يمكن أيضًا استخدام JW-WDS2 في شبكات مراقبة الرياح الموزعة حيث تكون المعدات المدمجة والاتصال الرقمي مهمة.

تشمل المنشآت المحتملة أبراج مراقبة البيئة، وشبكات الأرصاد الجوية المحلية، ومواقع الرصد البحثي.

يمكن جمع بيانات القياس الخاصة بها بواسطة معدات جمع البيانات الصناعية المتوافقة ودمجها في أنظمة مراقبة أوسع.

جهاز قياس سرعة الرياح بالموجات فوق الصوتية صغير الحجم للمراقبة الخارجية

6. الإصدارات القياسية والمنخفضة الطاقة

يتضمن المنتج المرجعي JW-WDS2 تكوينات تشغيل قياسية الطاقة ومنخفضة الطاقة.

ميزة	النسخة القياسية	إصدار منخفض الطاقة
جهد التغذية	تيار مستمر 12-24 فولت	تيار مستمر 12-24 فولت
استهلاك الطاقة العادي	1.2 واط	0.12 واط
وضع السكون	غير محدد	0.008 واط
طاقة حالة التسخين	2.9 واط	1.6 واط

يُعد الإصدار منخفض الطاقة ذا أهمية خاصة لأنظمة المراقبة حيث يمثل متوسط استهلاك الطاقة أحد الاعتبارات الرئيسية في تصميم النظام.

بالنسبة للأنظمة التي تعمل بالطاقة الشمسية أو البطاريات، يجب أن تأخذ ميزانية الطاقة النهائية في الاعتبار جدول القياس ومعدات الاتصالات وعمليات التدفئة والظروف البيئية.

تصف أرقام الطاقة الخاصة بالشركة المصنعة حالات تشغيل المستشعر، ولا ينبغي اعتبارها بمثابة استهلاك الطاقة لمحطة مراقبة كاملة.

7. الاتصالات وتكامل الأنظمة

يوفر جهاز JW-WDS2 المرجعي تكوينات واجهة متعددة لدعم التكامل مع معدات الاستحواذ الميدانية.

تشمل الواجهات المتاحة RS232 و RS485 و SDI-12، مع إمكانية تحديد واجهة رقمية وفقًا للإصدار المطلوب.

كما تم تحديد خيار إخراج تناظري ثنائي القناة 4-20 مللي أمبير.

قد تكون بنية التكامل النموذجية كالتالي:

مقياس سرعة الرياح بالموجات فوق الصوتية JW-WDS2 ← مسجل البيانات / وحدة التحكم عن بعد ← بوابة الاتصال ← منصة المراقبة

بحسب متطلبات المشروع، قد توفر معدات جمع البيانات المرتبطة بها اتصالاً بشبكة الهاتف المحمول أو شبكة أخرى.

ينبغي على المهندسين التأكد من وثائق البروتوكول، وتعريفات السجلات، ومعلمات الإخراج، ومعدل الباود، واختيار الواجهة قبل دمج المستشعر في نظام مراقبة موجود.

8. اعتبارات التركيب والهندسة

يُعد التركيب الصحيح أمراً ضرورياً لإجراء قياسات دقيقة للرياح.

موضع التركيب

اختر نقطة تثبيت ذات حد أدنى من التداخل من العوائق القريبة أو الأسطح الهيكلية أو تدفق الهواء الناتج عن المعدات.

مرجع اتجاهي

تأكد من اتجاه مرجع الجهاز وتكوين البوصلة الإلكترونية قبل تفسير بيانات اتجاه الرياح.

التداخل المغناطيسي

يمكن أن تتأثر دقة البوصلة بالمواد المغناطيسية الحديدية القريبة والمعدات الكهربائية والمجالات المغناطيسية.

القياسات المتعلقة بالحركة

عند تركيب المستشعر على منصة متحركة، تحقق من كيفية تعامل نظام معالجة البيانات مع الميل والدوران والاتجاه وسرعة المنصة.

التشغيل في الطقس البارد

تأكد من تكوين التدفئة المحدد، ومصدر الطاقة المتاح، ومتطلبات درجة الحرارة قبل النشر في ظروف التجمد.

توافق جمع البيانات

تحقق من الواجهة الرقمية أو التناظرية المختارة، وترتيب الأسلاك، وبرنامج الاستحواذ قبل بدء التشغيل.

9. اختيار منتجات مراقبة الرياح من JW-IoT

تتطلب مشاريع المراقبة المختلفة تكوينات مختلفة لأجهزة الاستشعار.

لرصد الأرصاد الجوية المدمجة والمتعددة المعايير، ضع في اعتبارك ما يلي: محطة رصد الطقس بالموجات فوق الصوتية لمراقبة الرياح والمناخ.

بالنسبة للتركيبات الثابتة التي تتطلب متطلبات عالية، حيث تُعتبر الهياكل المعدنية وأنظمة التدفئة عالية الطاقة من الأولويات، يُرجى مراعاة ما يلي: مستشعر عالي الدقة لسرعة واتجاه الرياح بالموجات فوق الصوتية.

يتم وضع JW-WDS2 بشكل مختلف: فهو يركز على التصميم خفيف الوزن، ومعلومات التوجيه، والاستشعار المتعلق بالحركة، وخيارات التكوين منخفضة الطاقة.

ينبغي اختيار الجهاز المفضل وفقًا لمتطلبات القياس والظروف البيئية وبنية النظام بدلاً من الاعتماد على مواصفات واحدة.

10. طلب إعداد نظام مراقبة الرياح

هل تبحث عن جهاز قياس سرعة الرياح بالموجات فوق الصوتية مزود ببوصلة وقدرات استشعار الحركة؟

يمكن لـ JW-IoT المساعدة في تقييم التكوين المناسب لمستشعر الرياح لمشروع مراقبة البيئة الخاص بك.

يرجى تقديم ما يلي:

بيئة التطبيق والتثبيت
تركيب ثابت أو متنقل
نطاق سرعة الرياح المتوقع
الواجهة المطلوبة: RS485 أو RS232 أو SDI-12 أو 4-20 مللي أمبير
إمدادات الطاقة وقيود الطاقة
البيانات المطلوبة للبوصلة والحركة
تفاصيل مسجل البيانات أو منصة المراقبة
درجة حرارة التشغيل ومتطلبات التسخين

تواصل مع JW-IoT لمناقشة تكوين المنتج والوثائق الفنية ومتطلبات التكامل.

التعليمات

Q

1. ما هو مقياس سرعة الرياح بالموجات فوق الصوتية المزود ببوصلة إلكترونية؟

A

هو جهاز لقياس الرياح يجمع بين استشعار الرياح بالموجات فوق الصوتية ومعلومات الاتجاه من بوصلة إلكترونية. ويمكن للبوصلة أن تدعم تفسير الاتجاه عندما يكون اتجاه المستشعر ذا صلة.
Q

2. هل يمكن استخدام هذا المستشعر على مركبة متحركة؟

A

بفضل بوصلتها ووحدة التسارع المدمجة، تُعدّ هذه الوحدة خيارًا مناسبًا لتطبيقات المراقبة المتنقلة. مع ذلك، يجب تقييم متطلبات حركة المركبة، وتشوه تدفق الهواء، وحسابات الرياح الحقيقية قبل استخدامها.
Q

3. ما هو نطاق قياس سرعة الرياح؟

A

المواصفات المرجعية القياسية هي 0-60 م/ث، مع إمكانية التمديد الاختياري إلى 75 م/ث.
Q

4. هل يدعم الجهاز التشغيل منخفض الطاقة؟

A

نعم. يحدد الإصدار منخفض الطاقة من الشركة المصنعة استهلاك 0.12 واط أثناء التشغيل العادي و0.008 واط في وضع السكون.
Q

5. هل يقيس المستشعر الرياح ثلاثية الأبعاد؟

A

المنتج المرجعي عبارة عن مستشعر رياح ثنائي الأبعاد يعمل بالموجات فوق الصوتية، مزود بخاصية استشعار إضافية للاتجاه والتسارع. ولا يعني وجود وحدة تسارع ثلاثية الأبعاد أن الجهاز يقيس بشكل مباشر جميع مكونات سرعة الرياح الثلاثة.
Q

6. ما هي واجهات الاتصال المتاحة؟

A

يتضمن المنتج المرجعي خيارات واجهة رقمية RS232 وRS485 وSDI-12، بالإضافة إلى خيار خرج تناظري ثنائي القناة 4-20 مللي أمبير. يجب تأكيد التكوين الدقيق عند الطلب.
Q

7. هل الجهاز مناسب للطقس شديد البرودة؟

A

تحدد الشركة المصنعة نطاق درجة حرارة التشغيل من -50 درجة مئوية إلى +80 درجة مئوية، وتوفر خيارات تسخين متعددة. وتعتمد الملاءمة النهائية على الإصدار المختار، والطاقة المتاحة، وظروف التجمد.
Q

8. كيف يختلف هذا النموذج عن محطة الأرصاد الجوية التقليدية التي تعمل بالموجات فوق الصوتية؟

A

قد تقيس محطة الأرصاد الجوية التقليدية متعددة المعايير سرعة الرياح إلى جانب درجة الحرارة والرطوبة والضغط وهطول الأمطار. أما نظام JW-WDS2 فيركز على قياس سرعة الرياح باستخدام بوصلة مدمجة ومعلومات متعلقة بالحركة، لا سيما بالنسبة للمنشآت الحساسة للاتجاه.