वाऱ्याचा वेग आणि दिशा सेन्सरचे तत्त्व आणि उपयोग

आजच्या परिस्थितीत, संसाधनांची कमतरता आणि पर्यावरणाचा ऱ्हास ही देशभरात एक अत्यंत प्रमुख समस्या बनली आहे, त्यामुळे नवीकरणीय ऊर्जेचा सुयोग्यपणे विकास आणि वापर कसा करावा हा एक व्यापक चिंतेचा विषय बनला आहे. प्रदूषणमुक्त नवीकरणीय ऊर्जा म्हणून पवन ऊर्जेमध्ये विकासाची प्रचंड क्षमता आहे, पवन उद्योग हे एक नवीन ऊर्जा क्षेत्र बनले असून, या उद्योगाला खूप परिपक्वता आणि विकासाच्या मोठ्या संधी आहेत, त्याचबरोबर वाऱ्याचा वेग मोजणारे सेन्सर आणि अल्ट्रासोनिक वाऱ्याचा वेग मोजणारे सेन्सर यांचाही मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जात आहे.

प्रथम, वाऱ्याचा वेग आणि दिशा सेन्सरचा वापर
पवन ऊर्जा निर्मितीमध्ये वाऱ्याचा वेग आणि दिशा मोजणारे सेन्सर्स मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात. वाऱ्याच्या गतिज ऊर्जेचे यांत्रिक गतिज ऊर्जेमध्ये रूपांतर केले जाते आणि नंतर या यांत्रिक ऊर्जेचे विद्युत गतिज ऊर्जेमध्ये रूपांतर होते, म्हणजेच पवन ऊर्जा. पवन ऊर्जा निर्मितीचे तत्त्व असे आहे की, वाऱ्याचा वापर करून पवनचक्कीची पाती फिरवली जातात आणि नंतर स्पीड रिड्यूसरच्या साहाय्याने फिरण्याचा वेग वाढवून जनरेटरला वीज निर्माण करण्यास प्रवृत्त केले जाते.
जरी पवन ऊर्जा निर्मिती प्रक्रिया अत्यंत पर्यावरणपूरक असली तरी, पवन ऊर्जा निर्मितीतील अस्थिरतेमुळे तिचा खर्च इतर ऊर्जा निर्मितीपेक्षा जास्त असतो. त्यामुळे, पवन ऊर्जेवर योग्य नियंत्रण ठेवण्यासाठी, वाऱ्याच्या बदलांनुसार तिची निर्मिती करून कमाल वीज निर्मिती साध्य करण्यासाठी आणि खर्च कमी करण्यासाठी, आपल्याला वाऱ्याची दिशा आणि वेग अचूकपणे व वेळेवर मोजणे आवश्यक आहे, जेणेकरून त्यानुसार पंख्यावर नियंत्रण ठेवता येईल. याव्यतिरिक्त, पवन ऊर्जा प्रकल्पाच्या जागेच्या निवडीसाठी देखील, विश्लेषणाचा योग्य आधार मिळावा म्हणून वाऱ्याच्या वेगाचा आणि दिशेचा आगाऊ अंदाज घेणे आवश्यक असते. म्हणूनच, पवन ऊर्जा निर्मितीमध्ये वाऱ्याच्या वेगाचे आणि दिशेचे मापदंड अचूकपणे मोजण्यासाठी वाऱ्याच्या वेगाचे आणि दिशेचे सेन्सर वापरणे अत्यंत महत्त्वाचे आहे.

दुसरे म्हणजे, वाऱ्याचा वेग आणि दिशा सेन्सरचे तत्त्व
१, यांत्रिक वाऱ्याचा वेग आणि दिशा सेन्सर
यांत्रिक फिरत्या शाफ्टच्या अस्तित्वामुळे, यांत्रिक वाऱ्याचा वेग आणि दिशा सेन्सरची उपकरणे वाऱ्याचा वेग सेन्सर आणि वाऱ्याची दिशा सेन्सर अशा दोन प्रकारांमध्ये विभागली जातात:
वाऱ्याचा वेग सेन्सर
यांत्रिक वाऱ्याचा वेग मोजणारे सेन्सर हे एक असे सेन्सर आहे जे वाऱ्याचा वेग आणि हवेचे घनफळ (हवेचे घनफळ = वाऱ्याचा वेग × आडवे क्षेत्रफळ) सतत मोजू शकते. सर्वात प्रचलित वाऱ्याचा वेग मोजणारे सेन्सर म्हणजे 'विंड कप' सेन्सर, ज्याचा शोध ब्रिटनमध्ये रॉबिन्सन यांनी सर्वप्रथम लावला असे म्हटले जाते. याच्या मापन विभागात तीन किंवा चार अर्धगोलाकार 'विंड कप' असतात, जे उभ्या जमिनीवरील एका फिरत्या ब्रॅकेटवर एकाच दिशेत समान कोनात बसवलेले असतात.
वाऱ्याची दिशा मोजणारे सेन्सर
वाऱ्याची दिशा मोजणारे सेन्सर हे एक प्रकारचे भौतिक उपकरण आहे, जे वाऱ्याच्या दिशेच्या बाणाच्या फिरण्याद्वारे वाऱ्याच्या दिशेची माहिती ओळखते आणि संवेदन करते, आणि ती माहिती कोॲक्सिअल कोड डायलला पाठवते, आणि त्याच वेळी वाऱ्याच्या दिशेशी संबंधित मूल्य आउटपुट करते. त्याच्या मुख्य भागामध्ये वातचक्राची यांत्रिक रचना वापरली जाते, जेव्हा वारा वातचक्राच्या शेपटीच्या पंखाकडे वाहतो, तेव्हा वातचक्राचा बाण वाऱ्याच्या दिशेकडे निर्देशित होतो. दिशेप्रती संवेदनशीलता टिकवून ठेवण्यासाठी, वाऱ्याच्या वेगाच्या सेन्सरची दिशा ओळखण्याकरिता विविध अंतर्गत यंत्रणांचा देखील वापर केला जातो.
२, अल्ट्रासोनिक वाऱ्याचा वेग आणि दिशा सेन्सर
अल्ट्रासोनिक लहरींचे कार्यतत्त्व म्हणजे वाऱ्याचा वेग आणि दिशा मोजण्यासाठी अल्ट्रासोनिक वेळेतील फरकाच्या पद्धतीचा वापर करणे. ध्वनी ज्या वेगाने हवेतून प्रवास करतो, त्यावर वाऱ्याच्या दिशेने वरच्या बाजूस वाहणाऱ्या हवेच्या प्रवाहाचा वेग अध्यारोपित होतो. जर अल्ट्रासोनिक लहर वाऱ्याच्या दिशेनेच प्रवास करत असेल, तर तिचा वेग वाढेल; याउलट, जर अल्ट्रासाऊंड प्रसारणाची दिशा वाऱ्याच्या दिशेच्या विरुद्ध असेल, तर तिचा वेग कमी होईल. त्यामुळे, निश्चित तपासणी परिस्थितीत, हवेतील अल्ट्रासोनिक प्रसारणाचा वेग वाऱ्याच्या वेगाशी जुळू शकतो. गणिताद्वारे वाऱ्याचा अचूक वेग आणि दिशा मिळवता येते. ध्वनी लहरी हवेतून प्रवास करत असताना, त्यांच्या वेगावर तापमानाचा मोठा परिणाम होतो; वाऱ्याचा वेग मोजणारा सेन्सर दोन चॅनेलवर दोन विरुद्ध दिशा तपासतो, त्यामुळे ध्वनी लहरींच्या वेगावर तापमानाचा नगण्य परिणाम होतो.
पवन ऊर्जा विकासाचा एक अविभाज्य भाग म्हणून, वाऱ्याचा वेग आणि दिशा सेन्सर पंख्याच्या विश्वसनीयतेवर आणि वीज निर्मिती कार्यक्षमतेवर थेट परिणाम करतो, तसेच पवन ऊर्जा उद्योगाचा नफा, फायदेशीरता आणि समाधान यांच्याशीही त्याचा थेट संबंध असतो. सध्या, पवन ऊर्जा प्रकल्प बहुतेक करून खडतर नैसर्गिक वातावरणात, कमी तापमानात, मोठ्या प्रमाणात धुळीच्या वातावरणात वसलेले असतात, जिथे प्रणालीच्या कार्यरत तापमानाची आणि लवचिकतेच्या प्रतिकाराची आवश्यकता खूप कठोर असते. सध्याच्या यांत्रिक उत्पादनांमध्ये या बाबतीत थोडी कमतरता आहे. त्यामुळे, अल्ट्रासोनिक वाऱ्याचा वेग आणि दिशा सेन्सरला पवन ऊर्जा उद्योगात व्यापक उपयोगाची शक्यता आहे.