Het werkingsprincipe van een weerinstrument van het metalen-type is voornamelijk gebaseerd op diverse hoge-precisiesensoren en geavanceerde meettechnologieën om real-time monitoring van meteorologische parameters zoals windsnelheid, windrichting, temperatuur, vochtigheid en atmosferische druk mogelijk te maken. Hieronder volgen de specifieke werkingsprincipes voor het meten van elke parameter van een weerinstrument van het type metaal-:
Windsnelheid en richtingsmeting:
Weerinstrumenten van het metaal-type maken doorgaans gebruik van ultrasone technologie om de windsnelheid en -richting te meten.
Het apparaat zendt continu ultrasone signalen met variabele frequentie uit en berekent de windsnelheid en bepaalt de windrichting door de voortplantingstijd (dwz de relatieve fase) van de ultrasone golven in de lucht te meten.
De geluidssnelheid in de lucht wordt gesuperponeerd op de luchtstroomsnelheid in de richting van de wind. Als de ultrasone golf zich in dezelfde richting voortplant als de wind, zal de snelheid groter zijn; Omgekeerd, als de ultrasone golf zich in de tegenovergestelde richting van de wind voortplant, zal de snelheid ervan lager zijn.
Onder vaste detectieomstandigheden kan de snelheid van ultrasone golven in de lucht worden gecorreleerd met een functie van de windsnelheid, waardoor de berekening van de nauwkeurige windsnelheid en -richting mogelijk wordt.
Temperatuur- en vochtigheidsmeting:
Weerinstrumenten van het type metaal- gebruiken zeer- nauwkeurige temperatuur- en vochtigheidssensoren om deze twee parameters te meten.
Temperatuursensoren kunnen thermokoppels, thermistors (RTD's) en halfgeleidertemperatuursensoren omvatten, die verschillende fysieke effecten gebruiken om temperatuurveranderingen in elektrische signalen om te zetten.
Vochtigheidssensoren maken doorgaans gebruik van capacitieve of resistieve technologie, waarbij de vochtigheid wordt gemeten door veranderingen in capaciteit of weerstand te meten wanneer de vochtigheid fluctueert.
Deze sensoren kunnen veranderingen in de omgeving in realtime waarnemen en temperatuur- en vochtigheidsveranderingen omzetten in elektrische signalen voor digitale verwerking.
Meting van atmosferische druk:
Metalen weerinstrumenten meten de atmosferische druk met behulp van barometrische druksensoren.
Barometrische druksensoren maken voornamelijk gebruik van piëzo-elektrische, spanningsmeter- of capacitieve principes om veranderingen in de atmosferische druk om te zetten in elektrische signalen.
Barometrische druksensoren kunnen veranderingen in de atmosferische druk in realtime volgen en cruciale informatie leveren voor meteorologische analyses en voorspellingen.
