पवन गति और दिशा सेंसर का सिद्धांत और अनुप्रयोग

आज के परिवेश में, संसाधनों की कमी और पर्यावरणीय गिरावट देश भर में एक गंभीर समस्या बन गई है। नवीकरणीय ऊर्जा का उचित विकास और उपयोग कैसे किया जाए, यह व्यापक चिंता का विषय बन गया है। प्रदूषण-मुक्त नवीकरणीय ऊर्जा के रूप में पवन ऊर्जा में विकास की अपार संभावनाएँ हैं। पवन ऊर्जा उद्योग एक नया ऊर्जा क्षेत्र बन गया है और इस उद्योग की विकास संभावनाएँ बहुत परिपक्व और विकसित हैं। पवन गति संवेदक और अल्ट्रासोनिक पवन गति संवेदक का भी व्यापक रूप से उपयोग किया जा रहा है।

सबसे पहले, हवा की गति और दिशा सेंसर का अनुप्रयोग
पवन ऊर्जा उत्पादन में पवन गति और दिशा सेंसर का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। पवन की गतिज ऊर्जा को यांत्रिक गतिज ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है, और फिर यांत्रिक ऊर्जा को विद्युत गतिज ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है, जिसे पवन ऊर्जा कहा जाता है। पवन ऊर्जा उत्पादन का सिद्धांत पवनचक्की के ब्लेडों के घूर्णन को चलाने के लिए पवन ऊर्जा का उपयोग करना है, और फिर गति नियंत्रक के माध्यम से घूर्णन गति को बढ़ाकर जनरेटर को विद्युत उत्पादन के लिए प्रेरित करना है।
यद्यपि पवन ऊर्जा उत्पादन प्रक्रिया अत्यंत पर्यावरण के अनुकूल है, पवन ऊर्जा उत्पादन में स्थिरता का अभाव पवन ऊर्जा उत्पादन की लागत को अन्य ऊर्जा उत्पादन की तुलना में अधिक बनाता है, इसलिए पवन ऊर्जा को अच्छी तरह से नियंत्रित करने, पवन ऊर्जा के परिवर्तन का अनुसरण करने, अधिकतम विद्युत उत्पादन प्राप्त करने और लागत कम करने के लिए, हमें पवन की दिशा और गति को सटीक और समय पर मापना चाहिए ताकि पंखे को तदनुसार नियंत्रित किया जा सके; इसके अलावा, पवन फार्मों के लिए स्थल चयन में भी उचित विश्लेषण आधार प्रदान करने के लिए पवन की गति और दिशा का पूर्वानुमेय होना आवश्यक है। इसलिए, पवन ऊर्जा उत्पादन में पवन मापदंडों को सटीक रूप से मापने के लिए पवन गति और दिशा सेंसर का उपयोग करना अत्यंत महत्वपूर्ण है।

दूसरा, पवन गति और दिशा सेंसर का सिद्धांत
1, यांत्रिक हवा की गति और दिशा सेंसर
यांत्रिक हवा की गति और दिशा सेंसर यांत्रिक घूर्णन शाफ्ट के अस्तित्व के कारण, यह हवा की गति सेंसर और हवा की दिशा सेंसर दो प्रकार के उपकरणों में विभाजित है:
पवन गति संवेदक
एक यांत्रिक पवन गति संवेदक एक ऐसा संवेदक होता है जो पवन गति और वायु आयतन (वायु आयतन = पवन गति × अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल) को लगातार माप सकता है। सबसे आम पवन गति संवेदक पवन कप पवन गति संवेदक है, जिसके बारे में कहा जाता है कि इसका आविष्कार सबसे पहले ब्रिटेन में रॉबिन्सन ने किया था। मापक भाग में तीन या चार अर्धगोलाकार पवन कप होते हैं, जो ऊर्ध्वाधर ज़मीन पर एक घूर्णनशील ब्रैकेट पर एक समान कोण पर एक दिशा में लगे होते हैं।
हवा की दिशा सेंसर
वायु दिशा संवेदक एक प्रकार का भौतिक उपकरण है जो वायु दिशा तीर के घूर्णन द्वारा वायु दिशा की जानकारी का पता लगाता है और उसे समाक्षीय कोड डायल तक पहुँचाता है, और साथ ही वायु दिशा से संबंधित मान भी आउटपुट करता है। इसका मुख्य भाग वायु फलक की यांत्रिक संरचना का उपयोग करता है। जब वायु वायु फलक के पश्च पंख की ओर प्रवाहित होती है, तो वायु फलक का तीर वायु की दिशा की ओर संकेत करेगा। दिशा के प्रति संवेदनशीलता बनाए रखने के लिए, वायु गति संवेदक की दिशा की पहचान करने के लिए विभिन्न आंतरिक तंत्रों का भी उपयोग किया जाता है।
2, अल्ट्रासोनिक हवा की गति और दिशा सेंसर
अल्ट्रासोनिक तरंग का कार्य सिद्धांत हवा की गति और दिशा को मापने के लिए अल्ट्रासोनिक समय अंतर विधि का उपयोग करना है। जिस गति से ध्वनि हवा में यात्रा करती है, वह हवा से ऊपर की ओर हवा के प्रवाह की गति से आरोपित होती है। यदि अल्ट्रासोनिक तरंग हवा के समान दिशा में यात्रा करती है, तो इसकी गति बढ़ जाएगी; दूसरी ओर, यदि अल्ट्रासाउंड प्रसार की दिशा हवा की दिशा के विपरीत है, तो इसकी गति धीमी हो जाएगी। इसलिए, निश्चित पता लगाने की स्थिति में, हवा में अल्ट्रासोनिक प्रसार की गति हवा की गति के कार्य के अनुरूप हो सकती है। गणना के द्वारा सटीक हवा की गति और दिशा प्राप्त की जा सकती है। जैसे-जैसे ध्वनि तरंगें हवा में यात्रा करती हैं, उनकी गति तापमान से बहुत प्रभावित होती है; हवा की गति संवेदक दो चैनलों पर दो विपरीत दिशाओं का पता लगाता है
पवन ऊर्जा विकास के एक अनिवार्य अंग के रूप में, पवन गति और दिशा संवेदक, पंखे की विश्वसनीयता और विद्युत उत्पादन क्षमता को सीधे प्रभावित करते हैं, और पवन ऊर्जा उद्योग के लाभ, लाभप्रदता और संतुष्टि से भी सीधे जुड़े होते हैं। वर्तमान में, पवन ऊर्जा संयंत्र अधिकांशतः कठोर स्थानों, कम तापमान और धूल भरे वातावरण जैसे जंगली प्राकृतिक वातावरण में स्थित हैं, और कार्य तापमान और लचीली प्रतिरोधकता प्रणाली की आवश्यकताएँ बहुत कठोर हैं। मौजूदा यांत्रिक उत्पादों में इस संबंध में थोड़ी कमी है। इसलिए, अल्ट्रासोनिक पवन गति और दिशा संवेदकों के पवन ऊर्जा उद्योग में व्यापक अनुप्रयोग संभावनाएँ हो सकती हैं।