สาขาวิชาวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับอุตุนิยมวิทยา และสาขาด้านวิศวกรรมเครื่องกลในเรื่องของการออกแบบระบบปรับอากาศ กลศาสตร์ของไหล ทั้งสองสาขานี้เกี่ยวข้องกับการคำนวณอัตราเร็วลม โดยใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่า anemometer ในบทความนี้ ให้เราศึกษารายละเอียดเกี่ยวกับเครื่องวัดชนิดนี้และประเภทของเครื่องวัดพร้อมกับการใช้งานในเบื้องต้น
แอนนิโมมิเตอร์หรือเรียกเป็นภาษาอังกฤษว่า Anemometer คือเครื่องมือที่ใช้ในการวัดความเร็วของก๊าซ อากาศ กระแสลมที่มีอยู่เช่นการไหลของอากาศในท่อ หรือลมในที่ไม่มีการควบคุมเช่น ลมในบรรยากาศ
ในการกำหนดความเร็ว เครื่องวัดจะตรวจจับการเปลี่ยนแปลงในคุณสมบัติทางกายภาพบางอย่างของของไหลหรือผลกระทบของของไหลบนอุปกรณ์เชิงกลที่สอดเข้าไปในกระแสลม เพื่อการตรวจสอบ โดยเครื่องจะรายงานความเร็วของลมในหน่วยไมล์ต่อชั่วโมง (mph) กิโลเมตรต่อชั่วโมง (kph) เมตรต่อวินาที (m/s) หรือนอต เป็นต้น
เครื่องวัดรุ่นใหม่จะสามารถวัดค่าการไหลของลมสำหรับงานด้าน HVAC ระบบปรับอากาศ ในหน่วย (Cubic Feet per Minute) และ CMM (Cubic Meters per Minute)
การประยุกต์ใช้เครื่องวัดความเร็วลม
ครัวเรือน ธุรกิจ และผู้เชี่ยวชาญมักใช้เครื่องวัดความเร็วลมสำหรับ:
- การตรวจสอบด้านสิ่งแวดล้อมกลางแจ้ง
- การตรวจสอบ HVAC
- การวัดความเร็วลมที่แหล่งกำเนิดไม่สอดคล้องกัน
ประเภทของ Anemometer
มีเครื่องวัดหลากหลายรุ่นสำหรับการวัดลม โดยเครื่องวัดที่ได้รับความนิยมสูงสุด 2 ชนิดได้แก่
- เครื่องวัดแบบใบพัด (Vane Anemometer)
- เครื่องวัดแบบใช้ลวดร้อน (Hot-Wire Anemometers)
เครื่องวัดแบบใบพัด (Vane Anemometer)
เครื่องวัดแบบใบพัดใช้ความเร็วลมในการหมุนเพลาที่เชื่อมต่อกับใบยังติดตั้งอยู่ในตำแหน่งแนวนอนและตัวใบพัดขนานกับกระแสลม และทำงานโดยการนับจำนวนรอบการหมุนเพื่อคำนวณความเร็วลม
สิ่งสำคัญที่สุดคือใบพัดต้องหันเข้าหาลมโดยตรงเพื่อให้อ่านค่าได้อย่างแม่นยำ ข้อดีหลายประการและได้รับความนิยมเพิ่มขึ้น ประโยชน์บางประการ ได้แก่ ความสามารถในการใช้งานกลางแจ้งและในอาคาร นอกจากนี้ยังสามารถกะทัดรัดและใช้ในอุปกรณ์พกพาและวัดค่าพารามิเตอร์บรรยากาศอื่น ๆ นอกเหนือจากความเร็วลม
เครื่องวัดแบบใช้ลวดร้อน (Hot-Wire Anemometers)
เครื่องวัดชนิดนี้ประกอบด้วยลวดเส้นเล็กที่ถูกทำให้ร้อนจนถึงอุณหภูมิคงที่แต่ค่อนข้างมากกว่าอุณหภูมิของบรรยากาศ เมื่ออากาศไหลเร็ว ลวดก็จะเย็นลง ต้องได้รับความสัมพันธ์ระหว่างความต้านทานของลวดกับความเร็วลมเพื่อประมาณความเร็ว แต่ความต้านทานของโลหะส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของโลหะ สิ่งเหล่านี้ใช้ใน HVAC และเหมาะสำหรับวัดความเร็วลมที่ค่าต่ำๆ ได้แม่นยำเป็นต้น
คำถามที่พบบ่อยสูงสุด
เลือกเครื่องวัดชนิด Hot Wire หรือ Vane Anemometer
เครื่องวัดแบบลวดร้อนเหมาะที่สุดสำหรับการวัดการไหลของอากาศอย่างแม่นยำที่ความเร็วต่ำมาก แต่ก็ยังมีความสามารถในการวัดที่แม่นยำมาก ในขณะที่แบบใบพัดอาศัยใบพัดหมุนเพื่อตรวจจับลม
เครื่องวัดแบบใบพัดเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับการวัดที่มีความแรงสมควร หลายหน่วยมีหน่วยวัดความเร็วของลมที่ผู้ใช้สามารถเลือกได้: ฟุต/นาที, เมตรต่อวินาที, MPH, กม./ชม. และนอตเพื่อรองรับการใช้งานที่หลากหลาย
เครื่องมือทั้งสองชนิดใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมและบันทึกการอ่านค่าความเร็วที่จุดต่างๆ อัตราการไหลของอากาศในท่อในหน่วย (Cubic Feet per Minute) และ CMM (Cubic Meters per Minute) โดยได้มาจากการคำนวณความเร็วเฉลี่ยและคูณด้วยความหนาแน่นและโดยการวัดพื้นที่หน้าตัดของท่อ
