Windmessverfahren - WXT530

Serie WXT530 Benutzerhandbuch

Document code
M211840DE
Revision
F
Language
Deutsch (Deutschland)
Product
WXT530
Document type
Benutzerhandbuch
WXT536 WXT535 WXT534 WXT533 WXT532 WXT531

Die Messwertgeber verwenden die Sensortechnik Vaisala WINDCAP für Windmessungen.

Der Windsensor besitzt ein Array aus drei auf einer horizontalen Ebene in gleichem Abstand angeordneten Ultraschallwandlern. Das Gerät bestimmt Windgeschwindigkeit und Windrichtung, indem die Zeit gemessen wird, die der Ultraschall von einem Wandler zu den beiden anderen Wandlern benötigt.

Der Windsensor misst die Laufzeit auf allen drei Pfaden in der Wandlergruppe (jeweils in beiden Richtungen). Die Laufzeit ist von der Windgeschwindigkeit auf dem Ultraschallpfad abhängig. Bei Windstille sind die Laufzeiten auf einem Pfad in beiden Richtungen identisch. Weht Wind auf dem Ultraschallpfad, steigt die Laufzeit gegen den Wind, während die Laufzeit mit dem Wind sinkt.

Das Gerät berechnet die Windgeschwindigkeit unter Verwendung der folgenden Formel aus den gemessenen Laufzeiten:

Vw = 0.5 × L × (1/tf – 1/tr)
Vw Windgeschwindigkeit
L Abstand zwischen den beiden Wandlern
tf Laufzeit vorwärts
tr Laufzeit in umgekehrter Richtung

Die Messung der sechs Laufzeiten ermöglicht die Berechnung der Vw-Werte für jeden der drei Ultraschallpfade. Die berechneten Windgeschwindigkeiten sind unabhängig von Höhe, Temperatur und Feuchte, weil sich diese Einflüsse durch Messung der Laufzeiten in beiden Richtungen herauskürzen. Für die einzelnen Laufzeiten sind diese Parameter aber sehr wohl relevant.

Die Vw-Werte von zwei Bereichspfaden reichen aus, um Windgeschwindigkeit und Windrichtung zu berechnen. Eine Signalverarbeitungstechnik stellt sicher, dass Windgeschwindigkeit und Windrichtung aus den beiden Bereichspfaden mit der besten Signalqualität berechnet werden.

Die Windgeschwindigkeit wird als skalare Geschwindigkeit in der ausgewählten Einheit dargestellt (m/s, kt, mph, km/h). Die Windrichtung wird in Grad (°) ausgedrückt. Norden entspricht 0°, Osten 90°, Süden 180° und Westen 270°.

Die Windrichtung wird nicht berechnet, wenn die Windgeschwindigkeit unter 0,05 m/s fällt. In diesem Fall gilt der der zuletzt berechnete Richtungswert, bis die Windgeschwindigkeit wieder auf 0,05 m/s steigt.

Die Mittelwerte von Windgeschwindigkeit und -richtung werden als skalare Mittelwerte aller Messwerte in dem für die Mittelwertbildung gewählten Zeitraum (1 ... 3600 s) berechnet. Das Aktualisierungsintervall kann konfiguriert werden. Die Anzahl der Datenwerte ist von der gewählten Messrate abhängig: 4 Hz (Standard), 2 Hz oder 1 Hz. Die angegebenen Tiefst- und Höchstwerte für Windgeschwindigkeit und -richtung entsprechen den Extremen im für die Mittelwertbildung gewählten Zeitraum.

Sie können für die Berechnung der Extremwerte der Windgeschwindigkeit eine von zwei Methoden wählen:

  • Herkömmliche Tiefst-/Höchstwertberechnung
  • Von der Weltorganisation für Meteorologie (WMO) empfohlene Berechnungsmethode für Böe und Flaute über drei Sekunden. Bei dieser Methode ersetzen die höchsten und niedrigsten 3-Sekunden-Mittelwerte (sekündliche Aktualisierung) die Angabe der Höchst- und Tiefstwerte der Windgeschwindigkeit, während die Windrichtungsabweichung auf herkömmliche Weise gemeldet wird.

Der Messwertgeber überwacht die Signalqualität der Windmessung kontinuierlich. Wenn eine schlechte Signalqualität festgestellt wird, werden die Windwerte als ungültig gekennzeichnet. Wenn mehr als die Hälfte der Messwerte als ungültig gekennzeichnet wird, werden die letzten gültigen Windwerte anstelle der fehlenden Daten zurückgegeben. Im Protokoll SDI-12 werden die ungültigen Werte als Null (0) angegeben.