પવન અને તેના ફટકાની દિશા નક્કી કરવાને ઓબ્ઝર્વેટર અથવા એનિમોમીટર તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. જો હવાના લોકોની હિલચાલના પરિમાણોને નિયંત્રિત કરવા માટે જરૂરી હોય તો આવા ઉપકરણનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.
ઓપરેટિંગ સિદ્ધાંત
એનિમોમીટરની વિવિધતા હોવા છતાં, જે ડિઝાઇનમાં ભિન્ન છે, તેમાંના મોટાભાગના ફરતા તત્વો પર હવાના પ્રવાહની ક્રિયાની પ્રકૃતિ નક્કી કરવાના સિદ્ધાંત પર કામ કરે છે.
જ્યારે પ્રવાહ ચોક્કસ દિશામાં ફૂંકાય છે ત્યારે આ કેટેગરીના ઉપકરણો મહત્તમ પ્રવાહ નક્કી કરવામાં સક્ષમ છે. કેટલાક મોડેલો વોલ્યુમેટ્રિક હવાના પ્રવાહ, પ્રવાહનું તાપમાન, ભેજનું સૂચક આપે છે. આમ, પવનની ગતિને માપવા માટેનું કાર્યાત્મક સાધન પોર્ટેબલ વેધર સ્ટેશનમાં ફેરવાય છે.
પ્રકારો
પવનની ગતિની ગણતરી કરવા માટે સક્ષમ ઘણા અલગ પ્રકારના ઉપકરણો છે. હાલમાં, આ હેતુ માટે નીચેના પ્રકારનાં ઉપકરણોને અલગ પાડવામાં આવે છે:
- રોટેશનલ;
- વમળ
- થર્મલ
- ડાયનેમોમેટ્રિક;
- ઓપ્ટિકલ
- અલ્ટ્રાસોનિક
ચાલો દરેક પ્રકારનાં ઉપકરણો પર નજીકથી નજર કરીએ, તેમની ક્ષમતાઓ, કામગીરીની પદ્ધતિઓ નક્કી કરીએ.
રોટરી એનિમોમીટર
હવામાનશાસ્ત્રીય ઉપકરણ કપ અથવા બ્લેડથી સજ્જ હોઈ શકે છે જે સંવેદનશીલ તત્વની ભૂમિકા ભજવે છે. બાદમાં જંગમ રીતે ઊભી સળિયા પર નિશ્ચિત છે અને મીટર સાથે જોડાયેલ છે. હવાના પ્રવાહોની હિલચાલ આવા ટર્નટેબલને ધરીની આસપાસ ફેરવવાનું કારણ બને છે. જેમ જેમ તમે ખસેડો તેમ, માપન પદ્ધતિ ચોક્કસ સમયગાળા દરમિયાન ક્રાંતિની સંખ્યાને રેકોર્ડ કરે છે. વિઝ્યુઅલ માહિતી વિન્ડ સ્પીડ સ્કેલ અથવા ડિજિટલ ડિસ્પ્લે દ્વારા પૂરી પાડવામાં આવે છે.
આ પ્રકારની ડિઝાઇનની શોધ લાંબા સમયથી કરવામાં આવી છે. જો કે, વધુ અદ્યતન સાધનોના આગમન છતાં, રોટરી એનિમોમીટર હજુ પણ વિશ્વભરના હવામાનશાસ્ત્રીઓ દ્વારા સફળતાપૂર્વક ઉપયોગમાં લેવાનું ચાલુ રાખે છે.
વોર્ટેક્સ એનિમોમીટર
આવા ઉપકરણોમાં, વર્ટિકલ પ્લેનમાં સ્થિત લાઇટ ઇમ્પેલર પર હવાના પ્રવાહની ક્રિયાને કારણે ઝડપનું માપન થાય છે. અગાઉના કેસની જેમ, સિસ્ટમ પરની અસર દ્વારા ઇમ્પેલરનું પરિભ્રમણ ડેટાને ગણતરી પદ્ધતિમાં પ્રસારિત કરે છે.
હેન્ડ-હેલ્ડ વોર્ટેક્સ એનિમોમીટર હાલમાં સૌથી સામાન્ય છે. બાદમાંનો ઉપયોગ વેન્ટિલેશન સિસ્ટમ્સ અને પાઇપલાઇન્સમાં હવાના પ્રવાહની ઝડપને માપવા માટે થાય છે, અને ઔદ્યોગિક અને રહેણાંક સુવિધાઓના હવા નળીઓમાં સ્થાપિત થાય છે.
થર્મલ એનિમોમીટર
થર્મલ ઉપકરણોની ખૂબ માંગ નથી. મોટેભાગે, ધીમા હવાના પ્રવાહના સૂચકાંકોને માપતી વખતે તેમના ઉપયોગની જરૂરિયાત ઊભી થાય છે.
થર્મલ પવન અગ્નિથી પ્રકાશિત ફિલામેન્ટ અથવા વિશિષ્ટ પ્લેટના તાપમાનને માપવાના સિદ્ધાંત પર કાર્ય કરે છે જેના પર હવાનું દબાણ લાગુ પડે છે. વિવિધ પ્રવાહ દરો પર, ચોક્કસ માત્રામાં ઊર્જા છોડવામાં આવે છે, જે થર્મલ તત્વના એક અથવા બીજા તાપમાનને જાળવી રાખવા માટે પરવાનગી આપે છે. આ સરળ રીતે, પવનની ગતિ નક્કી કરવામાં આવે છે.
ટોર્ક એનિમોમીટર
પવનની ગતિને માપવા માટેનું ઉપકરણ એક બાજુએ બંધ L આકારની ટ્યુબની મધ્યમાં પવનના પ્રવાહના દબાણ સૂચકાંકો નક્કી કરીને પણ કાર્ય કરી શકે છે. તત્વની બહાર અને અંદરના વધારાના હવાના દબાણની સરખામણી કરીને ડેટા મેળવવામાં આવે છે.
પવનની ગતિને માપવા માટે ડાયનેમોમેટ્રિક ઉપકરણનો ઉપયોગ માત્ર હવામાનશાસ્ત્રમાં જ થતો નથી. સમાન ઉપકરણો વેન્ટિલેશન સિસ્ટમ્સ અને ગેસ ડક્ટ્સમાં ઇન્સ્ટોલ કરેલા છે, જ્યાં વોલ્યુમેટ્રિક ફ્લો રેટ અને તેમની ઝડપની ગણતરી કરવામાં આવે છે.
અલ્ટ્રાસોનિક એનિમોમીટર
આ કેટેગરીના ઉપકરણોના સંચાલનનો સિદ્ધાંત રીસીવર પરના નિર્ધારણ પર આધારિત છે, જે હવાના પ્રવાહના સૂચકાંકોના આધારે છે. અહીં સૌથી ઉચ્ચ-ચોકસાઇવાળા, આધુનિક ઉપકરણો છે જે તમને પવનના પ્રવાહની દિશાને પણ ઠીક કરવાની મંજૂરી આપે છે.
ત્રિ-પરિમાણીય અને દ્વિ-પરિમાણીય અલ્ટ્રાસોનિક ઉપકરણો છે. અગાઉના ત્રણ ઘટકોમાં પ્રવાહની હિલચાલની દિશાના સૂચકાંકો મેળવવાનું શક્ય બનાવે છે. બદલામાં, દ્વિ-પરિમાણીય હવામાનશાસ્ત્રીય સાધન ફક્ત આડી સમતલમાં પવનની દિશા અને ગતિને માપવાનું શક્ય બનાવે છે. કેટલીક અલ્ટ્રાસોનિક સિસ્ટમ્સ હવાના પ્રવાહના તાપમાનની ગણતરી કરે છે.
ઓપ્ટિકલ એનિમોમીટર
અવકાશ કાર્યક્રમો સાથે સંકળાયેલા ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ અને એન્જિનિયરો ઘણીવાર હવાના પ્રવાહની ગતિ અને દિશાને માપવા માટે લેસર ઓપ્ટિકલ ઉપકરણોનો ઉપયોગ કરે છે. આવા ઉપકરણો તેની ગતિ પર ફરતા પદાર્થ દ્વારા છૂટાછવાયા અથવા પ્રતિબિંબિત પ્રકાશની નિર્ભરતાની વ્યાખ્યા અનુસાર કાર્ય કરે છે. આ પદ્ધતિમાં માપન ઉપકરણના તત્વો પર વાયુ, ઘન અથવા પ્રવાહી પદાર્થોની સીધી અસર શામેલ નથી.
ઓપ્ટિકલ એનિમોમીટરનો અવકાશ અત્યંત વિશાળ છે, જે જીવંત કોષો અને રુધિરકેશિકાઓમાં પદાર્થોની હિલચાલની દિશા નિર્ધારિત કરીને અને વાતાવરણમાં વાયુઓના વેગની ગણતરી સાથે સમાપ્ત થાય છે.
લેસર ઉપકરણોનું સંચાલન ગતિશીલ પદાર્થો, ખાસ કરીને વાહનો, વિમાનો, અવકાશ સંસ્થાઓની આસપાસ હવાના પ્રવાહની ગતિની ઉચ્ચ ચોકસાઈ સાથે ગણતરી કરવામાં મદદ કરે છે. પ્રાપ્ત ગણતરીઓ સંશોધકો, એન્જિનિયરો અને મિકેનિક્સને સાધનોની ડિઝાઇનમાં સૌથી વધુ એરોડાયનેમિક સ્વરૂપો વિકસાવવા સક્ષમ બનાવે છે.
હવાના પ્રવાહની ગતિ અને દિશાને માપવા માટે ઉપકરણ પસંદ કરતી વખતે મારે શું ધ્યાન આપવું જોઈએ? નિર્ણાયક મહત્વ એ છે કે વપરાશકર્તા માટે સેટ કરેલા કાર્યોની સૂચિ અહીં છે. આના આધારે, ઉપકરણની નીચેની તકનીકી લાક્ષણિકતાઓ મહત્વપૂર્ણ છે:
- મહત્તમ માપન શ્રેણી;
- ભૂલોની તીવ્રતા;
- ચોક્કસ તાપમાનની પરિસ્થિતિઓમાં એપ્લિકેશનની શક્યતા;
- જ્યારે ઉપકરણ આક્રમક પર્યાવરણીય પરિબળોના સંપર્કમાં આવે ત્યારે વપરાશકર્તા માટે સલામતીનું સ્તર;
- પ્રકાર: સ્થિર અથવા પોર્ટેબલ ઉપકરણ;
- વરસાદની અસરોથી મિકેનિઝમના રક્ષણની ડિગ્રી;
- ઉપકરણના પાવર સપ્લાયની પ્રકૃતિ અને ડેટા જનરેશનની પદ્ધતિ;
- ઉપકરણ પરિમાણો;
- રાત્રે સૂચકોની ગણતરી કરવાની ક્ષમતા (બેકલાઇટની હાજરી).
હાલમાં, અત્યંત નીચા તાપમાનની સ્થિતિમાં કામગીરી માટે, હીટર સાથે હવામાનશાસ્ત્રના સાધનોનો ઉપયોગ કરવો શક્ય છે. ખાણો અને શાફ્ટ માટે, વિશિષ્ટ એનિમોમીટરનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જે પર્યાવરણની ઉચ્ચ ધૂળ અને વિસ્ફોટક વાતાવરણમાં યોગ્ય રીતે કાર્ય કરવા સક્ષમ છે. આવા કાર્યકારી ઉપકરણો ઉચ્ચ ભેજના સંપર્કમાં સહન કરે છે અને નોંધપાત્ર તાપમાન ફેરફારો સાથે કાર્યરત રહે છે.
આખરે
જેમ તમે જોઈ શકો છો, વ્યક્તિગત જરૂરિયાતોને આધારે, હવાના પ્રવાહ સૂચકાંકોને રેકોર્ડ કરવા માટે સૌથી યોગ્ય ઉપકરણ પસંદ કરવાનું શક્ય છે. જો કે, અહીં મુશ્કેલીઓ છે. તમામ એનિમોમીટર માપવાના સાધનો હોવાથી, તે સંબંધિત સરકારી એજન્સીઓ દ્વારા પ્રમાણપત્ર અને પ્રમાણીકરણને આધીન છે.
