Anemômetro ultrassônico baseado em sensor de distância

In this work we propose the development of an ultrasonic anemometer using distance sensors. The wind is an important tool for studying the dynamics of the atmosphere, changes in climate and agricultural crops meteorological variable. Thus it is necessary advances in studies that provide increasingly characterizing the behavior of the wind. Currently there are several types of anemometers to measure wind speed, among which stands out due to the ultrasonic anemometer accuracy in measurements. But this device has a high cost difficult to use. Therefore, we sought to lower the cost of the ultrasonic anemometer, developing an apparatus capable of measuring wind velocity using distance sensors. In this type of anemometer wind speed is measured based on the transit time of the ultrasonic pulse, in this same distance sensors to space technique measures. Here various assemblies seeking the best configuration which could use the distance sensor to measure wind speed were made. Arrangements bulkhead and separate transducers are examples of worked assemblies that will be detailed in chapter 3. With the measures collected (with and without wind) histograms, which show the distribution of records transit time of the sound wave for each case were generated. Two of the studied configurations show favorable results regarding the use of the distance sensor as the wind speed.

Neste trabalho é desenvolvido um estudo para verificar a utilização do sensor de distância ultrassônico na medida da velocidade do vento. O vento é uma variável meteorológica importante para o estudo da dinâmica da atmosfera, mudanças no clima e plantações agrícolas. Com isso se faz necessário avanços em estudos que possibilitem cada vez mais a caracterização do comportamento do vento. Atualmente existem diversos tipos de anemômetros para medir velocidade do vento, entre os quais se destaca o anemômetro ultrassônico devido à precisão nas medidas. Porém este dispositivo possui um alto custo dificultando a utilização do mesmo. Sendo assim buscamos baixar o custo do anemômetro ultrassônico, realizando um estudo a cerca da utilização do sensor de distância no desenvolvimento de um anemômetro ultrassônico. Neste tipo de anemômetro a velocidade do vento é aferida com base no tempo de trânsito do pulso ultrassônico, mesma técnica presente nos sensores de distância para medidas de espaço. Aqui foram feitas diversas montagens buscando a melhor configuração a qual pudéssemos utilizar o sensor de distância para mensurar a velocidade do vento. Arranjos com anteparo e transdutores separados são exemplos, de montagens trabalhadas que serão detalhadas no capítulo 3. Com as medidas coletadas (sem e com vento) foram gerados histogramas, que mostram a distribuição dos registros de tempo de trânsito da onda sonora para cada caso. Duas das configurações estudadas apontam resultados favoráveis quanto ao uso do sensor de distância na medida da velocidade do vento.