بادسنج

بادسنج یا سرعت سنج چیست؟

بادسنج یا آنمومتر (Anemometer) یکی از تجهیزات کلیدی و پرتابل جریان هوا است که برای اندازه‌ گیری سرعت و جهت جریان هوا مورد استفاده قرار می گیرد. این دستگاه معمولاً پرتابل، دیجیتال و دارای سنسورهای بسیار حساس است و مهندسان از آن برای کنترل تهویه صنعتی، بررسی عملکرد سیستم‌ های HVAC، پایش آلودگی هوا و حتی در نیروگاه‌های بادی استفاده می‌ کنند.

بادسنج‌ ها بر اساس نوع فناوری اندازه‌گیری، در مدل‌ های مختلفی طراحی و ساخته می‌ شوند که متداول‌ ترین آن‌ ها شامل بادسنج پره ای، هات وایر، التراسونیک و فنجانی می شوند. این تجهیزات از نظر واحد اندازه‌گیری، این تجهیزات قابلیت نمایش داده‌ ها در فرمت‌ های مختلف نظیر متر بر ثانیه (m/s)، کیلومتر بر ساعت (km/h)، مایل بر ساعت، (Knot) و فوت بر دقیقه (ft/min) را دارند. برخی مدل‌ های پیشرفته نیز امکان اندازه‌ گیری حجم جریان هوا را بر حسب CFM ، CMM  یا CMS فراهم می‌ کنند.

انتخاب بادسنج مناسب به نوع محیط، بازه‌ ی سرعت باد مورد انتظار، دقت مورد نیاز و نوع خروجی داده (نمایشگر، آنالوگ یا دیجیتال با ارتباط Modbus/USB) بستگی دارد. این تجهیز نقش مهمی در ارتقای ایمنی، کنترل فرآیندهای صنعتی و بهینه‌ سازی مصرف انرژی ایفا می‌ کند. هدف از این مقاله راهنمایی جامع خرید انواع بادسنج (سرعت سنج یا جریان سنج پرتابل) است تا پس از مطالعه آن، بتوانید بهترین محصول را از فروشگاه اینترنتی پیکاتک انتخاب نمایید.

انواع بادسنج

بادسنج ها بر اساس نحوه اندازه گیری و عملکرد در انواع مختلفی تولید می شوند که در ادامه به معرفی انواع رایج آن می پردازیم:

بادسنج پره‌ای (Vane Anemometer)

بادسنج پره‌ای یکی از رایج ترین اندازه‌گیری سرعت باد در کاربردهای عمومی و صنعتی است. ساختار این دستگاه شامل پروانه‌ای سبک با چند پره آیرودینامیکی است که با برخورد جریان هوا شروع به چرخش می‌ کند. تعداد دور بر دقیقه (RPM) این پره با سرعت جریان هوا متناسب است و به کمک سنسور داخلی یا شمارنده دیجیتال، مقدار دقیق سرعت باد محاسبه و نمایش داده می‌ شود.

این مدل از بادسنج‌ ها معمولاً پرتابل و باتری‌خور هستند و به‌ دلیل طراحی ساده و وزن بسیار کم، در محیط‌های مختلف قابل استفاده‌اند. از ماجراجویی‌ های فضای باز مانند کمپینگ، قایق‌ سواری و کوه‌پیمایی گرفته تا کارهای مهندسی و تهویه ساختمان (HVAC)، بادسنج پره‌ای ابزاری مطمئن برای اندازه‌ گیری سریع و دقیق جریان هوا محسوب می‌ شود.

در بادسنج‌ های پره‌ای، پره یا پروانه در مقابل جهت باد قرار می‌ گیرد و وقتی جریان هوا عبور می‌ کند، باعث چرخش آن می‌ شود. سرعت چرخش پروانه به نسبت مستقیم با سرعت باد است. یک سنسور مغناطیسی یا نوری تعداد چرخش‌ ها را ثبت کرده و مدار الکترونیکی دستگاه آن را به واحدهای استانداردی تبدیل می‌ کند.

مزایای بادسنج پره‌ای

• وزن و اندازه کم: قابلیت حمل آسان در پروژه‌ های مختلف
• عدم نیاز به نصب ثابت: مناسب برای اندازه‌گیری‌های موقت و پرتابل
• استفاده آسان: کافی است پره در معرض باد قرار گیرد تا عدد روی نمایشگر ظاهر شود.
• قیمت مقرون‌ به‌ صرفه: نسبت به بادسنج‌ های هات وایر یا التراسونیک، گزینه‌ ای اقتصادی‌ تر است.

معایب و محدودیت‌ های بادسنج پره ای

• محدوده اندازه‌گیری محدود: برای بادهای بسیار ضعیف یا بسیار شدید دقت کمتر است.
• عدم قابلیت اندازه‌گیری از راه دور: داده‌ ها تنها روی نمایشگر دستگاه نمایش داده می‌ شوند.
• مصرف باتری: نیاز به تعویض یا نگهداری منظم باتری دارد.
• وابستگی به جهت باد: برای دقت بالا باید پروانه دقیقاً در مسیر جریان هوا قرار گیرد.

بادسنج فنجانی (Cup Anemometer)

بادسنج فنجانی یا بادسنج چرخان فنجانی یکی از مدل‌ های کلاسیک و پرکاربرد اندازه‌گیری سرعت جریان باد در سیستم‌ های هواشناسی و پایش محیطی است. این نوع بادسنج نخستین بار در قرن نوزدهم توسط رابینسون (Robinson) در انگلستان طراحی شد که در ابتدا دارای چهار فنجان بود. سپس جان پاترسون (John Patterson) با حذف یک فنجان و استفاده از سه فنجان نیم‌ کره‌ ای، نسخه‌ی بهینه‌ تر و دقیق‌ تری را توسعه داد.

ساختار بادسنج فنجانی شامل سه فنجان سهموی‌ شکل یا نیم‌ کره‌ای است که در فواصل مساوی روی بازوهای قائم به یک محور مرکزی متصل شده‌اند. جریان باد با برخورد به سطح داخلی فنجان‌ ها باعث چرخش محور می‌ شود و سرعت چرخش آن متناسب با سرعت واقعی باد است.

این چرخش توسط مکانیزم‌های مختلفی مانند کنتاکت الکتریکی، تاکوژنراتور (Tachogenerator) یا شمارنده‌ی فوتوالکتریک (Photoelectric Counter) اندازه‌ گیری و به داده‌ های قابل خواندن تبدیل می‌ شود. به دلیل پایداری مکانیکی و دقت بالا، بادسنج فنجانی به‌ طور گسترده در ایستگاه‌ های هواشناسی، برج‌ های توربین بادی، مانیتورینگ محیطی و تحقیقات اقلیمی مورد استفاده قرار می‌ گیرد.

 مزایای بادسنج فنجانی

• دامنه اندازه‌گیری وسیع: مناسب برای بادهای ضعیف تا بادهای شدید
• ساختار مقاوم و قابل اعتماد: عملکرد پایدار در شرایط سخت محیطی و دمایی
• مقاومت در برابر خوردگی: استفاده از آلیاژ آلومینیوم، فولاد ضدزنگ یا پلی‌ کربنات
• قیمت اقتصادی: نسبت به بادسنج‌ های التراسونیک یا هات وایر مقرون‌به‌صرفه‌تر است.
• کاربرد گسترده: استاندارد اصلی در ایستگاه‌ های هواشناسی و تحقیقات اقلیمی

 معایب و محدودیت‌ های بادسنج فنجانی

• وابستگی به مدل تجربی: رابطه‌ی چرخش و سرعت دقیق باد عمدتاً بر اساس آزمون و خطا تعیین می‌ شود و مبنای نظری کاملی ندارد.
• اثر جهت‌ گیری باد: در صورت تغییر سریع جهت باد، پاسخ دستگاه با تأخیر همراه است.
• نیاز به نگهداری مکانیکی: بخش‌های چرخان در طول زمان در معرض سایش و فرسودگی قرار می‌ گیرند.

بادسنج حرارتی (Hot Wire Anemometer)

بادسنج حرارتی یا بادسنج سیم داغ از دقیق‌ ترین ابزارهای اندازه‌ گیری سرعت جریان هوا است که با استفاده از سرعت تبادل حرارت بین هوا و یک سیم گرم، جریان را به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌ کند. این فناوری به‌ ویژه در صنایع کنترل تهویه، تحقیقات آیرودینامیکی، آزمایش جریان هوای کانال‌ ها و پایش تلاطم جوی (Turbulence Measurement) به‌ صورت گسترده کاربرد دارد.

در این تجهیز یک سیم فلزی نازک (معمولاً از جنس پلاتین یا آلیاژ نیکل) به‌ وسیله‌ی منبع تغذیه گرم می‌ شود. هنگامی‌که جریان هوا از روی سیم عبور می‌ کند، باعث کاهش دمای سیم در اثر انتقال حرارت می‌ شود. این تغییر دما موجب تغییر در مقاومت الکتریکی سیم شده و مدار الکترونیکی بادسنج، آن را به سیگنال ولتاژ یا جریان متناظر با سرعت باد تبدیل می‌ کند. دو نوع بادسنج حرارتی وجود دارد:

• نوع گرمایش مستقیم: سیم (معمولاً پلاتینی) مستقیماً توسط جریان الکتریکی گرم می‌ شود. این روش پاسخ سریع‌ تری دارد و برای اندازه‌ گیری باد در سرعت‌ های بسیار پایین ایده‌آل است.
• نوع گرمایش غیرمستقیم: سیم از جنس آلیاژهای خاص مانند مس-منگنز ساخته می‌ شود که ضریب دمای مقاومتش نزدیک به صفر است و در کنار آن یک المان دمایی مجزا نصب می‌ شود تا اثر دمای محیط جبران گردد. ثابت زمانی پاسخ این دستگاه بسیار پایین (چند صدم ثانیه) است، بنابراین برای اندازه‌ گیری جریان‌ های ناپایدار و تلاطم هوا (Turbulent Flow) بسیار مؤثر است.

 مزایای بادسنج حرارتی

• دقت و حساسیت بسیار بالا در سرعت‌های پایین باد
• پاسخ سریع (Time Constant بسیار کوتاه)
• پرتابل و سبک وزن، قابل‌ حمل در محیط‌ های مختلف
• عدم نیاز به نرم‌ افزار یا تنظیمات پیچیده برای قرائت مقادیر

معایب و محدودیت‌های بادسنج حرارتی

• وابستگی زیاد به دمای محیط:  تغییرات دما می‌تواند باعث خطا در قرائت شود و نیاز به جبران‌سازی دارد.
• حساسیت بالا و شکنندگی سیم حرارتی در برابر گردوغبار یا ضربه مکانیکی 
• قیمت نسبتاً بالا نسبت به مدل‌ های مکانیکی (پره‌ای یا فنجانی)
• نیاز به کالیبراسیون دوره‌ای دقیق برای حفظ دقت اندازه‌گیری

بادسنج التراسونیک (Ultrasonic Anemometer)

بادسنج التراسونیک از پیشرفته‌ ترین نسل‌ های تجهیزات اندازه‌گیری سرعت و جهت باد است که بدون هیچ قطعه‌ ی متحرکی عمل می‌ کند. این دستگاه با تکیه بر اصل انتشار امواج صوتی در هوا، اختلاف زمان یا تغییر فرکانس ناشی از عبور باد را بین سنسورهای فرستنده و گیرنده اندازه‌گیری کرده و از آن برای محاسبه‌ ی دقیق سرعت و جهت جریان استفاده می‌ کند.

این نوع بادسنج دارای چند سنسور مبدل التراسونیک (Transducer) است که به صورت متقارن روی یک قاب نصب شده‌اند.در هر لحظه، فرستنده پالس‌های صوتی را به سمت گیرنده مقابل می‌فرستد. چون سرعت انتشار صدا در اتمسفر برابر با مجموع سرعت صوت در هوای ساکن و سرعت حرکت باد است، پس زمان رسیدن سیگنال به گیرنده در جهت وزش باد و خلاف آن متفاوت خواهد بود.

با مقایسه‌ی اختلاف زمانی یا فرکانسی (اثر داپلر) بین پالس‌ های دو جهت، کنترلر دستگاه می‌ تواند سرعت باد را در سه محور (X، Y، Z) محاسبه و جهت باد را به صورت برداری تعیین نماید. در واقع، اصل عملکرد این تجهیزات بر پایه‌ی تغییرات میکروثانیه‌ای زمان پرواز صوت است که امکان دستیابی به دقت بسیار بالا را حتی در سرعت‌های کم فراهم می‌ کند.

مزایای بادسنج التراسونیک

• فاقد قطعات متحرک: بدون سایش مکانیکی، دوام طولانی‌تر
• پاسخ زمانی فوق‌ سریع: اندازه‌ گیری در حد میلی‌ثانیه
• حساسیت بسیار بالا: قابلیت تشخیص حداقل سرعت باد در حد چند سانتی‌ متر بر ثانیه
• کارکرد پایدار در شرایط سخت آب‌ و‌ هوایی: مناسب برای باران، گردوغبار و مناطق دریایی

معایب و محدودیت‌ های بادسنج التراسونیک

• پیچیدگی در نصب و تنظیم زاویه‌ی دقیق سنسورها
• قیمت تمام‌شده بالاتر نسبت به مدل‌های مکانیکی سنتی
• نیاز به کالیبراسیون دقیق و دوره‌ای در کاربردهای تحقیقاتی یا آزمایشگاهی

کاربردهای بادسنج (جریان سنج پرتابل)

بادسنج‌ها از ابزارهای دقیق و کلیدی در صنایع مختلف هستند که برای اندازه‌ گیری سرعت، جهت و حجم جریان هوا به کار می روند. این تجهیزات به‌ دلیل دقت و قابلیت حمل بالا، توانسته‌ اند در حوزه‌ های متعدد صنعتی و پژوهشی جایگاهی حیاتی پیدا کنند. در ادامه مهم‌ ترین کاربردهای سرعت سنج ها ذکر می شوند:

• سیستم‌ های تهویه مطبوع:

بادسنج‌ های صنعتی در بهینه‌ سازی سیستم‌ های گرمایش، تهویه و تهویه مطبوع (HVAC) نقش مهمی دارند. با اندازه‌گیری دقیق سرعت هوا، مهندسان می‌ توانند تنظیمات HVAC کارآمدی را طراحی و نگهداری کنند که منجر به کیفیت بهتر هوای داخل ساختمان و صرفه‌ جویی در مصرف انرژی می‌ شود.

• نظارت بر محیط زیست:

در مطالعات زیست‌محیطی، آنها نقش کلیدی در ارزیابی کیفیت هوا و پراکندگی آلودگی دارند. محققان از داده‌ های دستگاه برای درک الگوهای باد و نحوه پراکندگی آلاینده‌ ها در جو استفاده می‌ کنند و به ارزیابی‌ های زیست‌محیطی کمک می‌ کنند.

• توربین‌ های بادی:

انرژی باد یک منبع انرژی تجدیدپذیر است که به طور فزاینده‌ای محبوب می‌ شود. آنها برای آزمایش و بهینه‌ سازی عملکرد توربین‌ های بادی، تضمین حداکثر جذب انرژی و یکپارچگی ساختاری حیاتی هستند.

• صنعت هوافضا:

در بخش هوافضا، برای تجزیه و تحلیل جریان هوا در اطراف قطعات و موتورهای هواپیما استفاده می‌ شود. این داده‌ ها به مهندسان کمک می‌ کند تا هواپیماهای کارآمدتر و آیرودینامیکی‌ تری طراحی کنند و مصرف سوخت و انتشار گازهای گلخانه‌ای را کاهش دهند.

چگونه یک بادسنج مناسب انتخاب کنیم؟

پیش از خرید بادسنج (سرعت‌ سنج باد)، لازم است بدانیم که انتخاب درست این دستگاه صرفاً به قیمت یا برند محدود نمی‌ شود، بلکه باید میان محدوده اندازه‌ گیری، نوع کاربرد، منبع تغذیه، دقت، کیفیت ساخت و سطح حفاظت محیطی تعادل برقرار کرد. هنگام انتخاب بادسنج موارد زیر را در نظر بگیرید:

• محدوده اندازه گیری: در حال حاضر، انواع مختلفی از بادسنج‌ها در بازار موجود است. قبل از خرید بادسنج، تعیین محدوده سرعت باد مورد نیاز برای اندازه‌گیری و سایر ویژگی‌ها، مانند اندازه‌ گیری دما، اندازه‌ گیری رطوبت و غیره، ضروری است. روش تامین برق نیز باید در نظر گرفته شود. تجزیه و تحلیل کنید که آیا منبع تغذیه برق شهری یا باتری برای نیازهای شما مناسب‌ تر است.
• دقت: محدوده دقت بادسنج‌ های موجود در بازار از +/- 0.2٪ تا +/- 2٪ متغیر است. به طور کلی، هرچه دقت بالاتر باشد، قیمت گران‌ تر است. انتخاب بادسنج‌ های مناسب نه تنها می‌ تواند نیازهای شما را برآورده کند، بلکه در هزینه‌ها نیز صرفه‌ جویی می‌ کند.
• کیفیت: بادسنجی با محفظه بادوام و مواد باکیفیت بالا انتخاب کنید تا طول عمر آن افزایش یابد. برای کاربردهای نظارت طولانی مدت در فضای باز، کیفیت خوب می‌ تواند هزینه‌های نگهداری را کاهش دهد.
• کاربرد: محیط‌هایی را که در آنها از بادسنج‌ ها استفاده خواهید کرد، مانند فضای باز، صنعتی، آزمایشگاهی و غیره، در نظر بگیرید تا از انتخاب نوع و سطح حفاظت مناسب اطمینان حاصل کنید. بادسنج‌ هایی را انتخاب کنید که نصب و استفاده از آنها آسان باشد؛ اکثر بادسنج‌ ها با تمام لوازم جانبی مورد نیاز برای نصب ارائه می‌ شوند.

برندهای مطرح بادسنج (جریان سنج پرتابل)

• بادسنج تستو Testo
• بادسنج سم CEM
• بادسنج بنتک Benetech
• بادسنج لوترون LUTRON
• بادسنج زویی ZOYI 
• بادسنج تس TES
• بادسنج کیمو Kimo

خرید انواع بادسنج از فروشگاه اینترنتی پیکاتک

فروشگاه اینترنتی پیکاتک به‌عنوان یکی از معتبرترین و تخصصی‌ترین مراکز عرضه تجهیزات ابزار دقیق و سنجش پارامترهای فیزیکی در ایران، مرجعی مطمئن برای خرید بادسنج (Anemometer) به شمار می‌ رود. این مجموعه با سال‌ ها تجربه در حوزه ابزار دقیق، مجموعه‌ای گسترده از تجهیزات سنجش پارامترهای فیزیکی و محیطی را  از جمله نیروسنج، نورسنج، گشتاورسنج، دورسنج، ضخامت‌ سنج، لرزش‌ سنج، صوت‌ سنج، رطوبت‌ سنج، غبارسنج و جریان‌ سنج‌های پرتابل ارائه می‌ دهد.

برای انتخاب و خرید بادسنج کافی است مدل‌ های موجود در بالای همین صفحه را بررسی کرده و با مقایسه قیمت، مشخصات فنی و قابلیت‌ های هر دستگاه، گزینه مناسب کاربری خود را انتخاب کنید. تمامی محصولات همراه با توضیحات فنی دقیق، لوازم جانبی و استانداردهای بین‌المللی ارائه می‌ شوند تا بهترین تجربه خرید تخصصی را برای شما فراهم سازند. در صورتی که نیاز به مشاوره فنی یا استعلام قیمت به‌ روز بادسنج داشته باشید، کارشناسان ابزار دقیق پیکاتک همواره آماده ارائه راهنمایی تخصصی و انتخاب بهینه برای کاربرد صنعتی یا آزمایشگاهی شما هستند.