Anemometer-Wind Cup -tuulennopeusanturin toimintaperiaate
Tuulen nopeusanturi on hyvin yleinen tuulennopeusanturi, jonka ensimmäisenä keksi Robinson Englannissa. Induktioosa koostuu kolmesta tai neljästä kartiomaisesta tai puolipallon muotoisesta tyhjästä kupista. Ontto kupin kuori kiinnitetään kolmisakaraisiin tähden muotoisiin kannakkeisiin 120 asteen kulmassa tai ristinmuotoisiin kannakkeisiin 90 asteen kulmassa toisiinsa nähden. Kuppien koverat pinnat on järjestetty yhteen suuntaan ja koko poikkivarren runko on kiinnitetty pystysuoralle pyörimisakselille.
Kun tuuli puhaltaa vasemmalta, tuulikuppi 1 on yhdensuuntainen tuulen suunnan kanssa ja tuulen paineen komponenttivoima tuulikuppiin 1 tuulikupin akseliin nähden kohtisuorassa suunnassa on suunnilleen nolla. Tuulikupit 2 ja 3 leikkaavat tuulen suunnan 60 asteen kulmassa. Tuulikuppia 2 varten sen kovera pinta on tuulta päin ja kantaa suurimman tuulenpaineen; Pienempi kuin tuulikuppi 2, tuulikupin 2 ja tuulikupin 3 välisen paine-eron vuoksi kohtisuorassa tuulikupin akseliin nähden, tuulikuppi alkaa pyöriä myötäpäivään, mitä suurempi tuulen nopeus, sitä suurempi alku paine-ero, ja siitä johtuva Mitä suurempi kiihtyvyys, sitä nopeammin tuulikuppi kääntyy.
Kun tuulikuppi alkaa pyöriä, koska kuppi 2 pyörii tuulen suunnassa, tuulen vastaanottama paine laskee suhteellisesti, kun taas kuppi 3 pyörii samalla nopeudella tuulta vasten, vastaanotettu tuulenpaine kasvaa suhteellisesti ja tuulen paine-ero pienenee jatkuvasti, tietyn ajan kuluttua (kun tuulen nopeus pysyy vakiona), kun kolmeen tuulikuppiin vaikuttava osapaine-ero on nolla, tuulikupit pyörivät vakionopeudella. Tällä tavalla tuulen nopeus voidaan määrittää tuulikupin pyörimisnopeuden mukaan (kierrosten lukumäärä sekunnissa).
Kun tuulikuppi pyörii, se ajaa koaksiaalisen monihampaisen kiekon tai magneettisauvan pyörimään, ja tuulikupin nopeuteen verrannollinen pulssisignaali saadaan piirin kautta. Pulssisignaali laskee laskuri ja todellinen tuulennopeus voidaan saada muuntamisen jälkeen. Tällä hetkellä uudet roottorikuppianemometrit käyttävät kolmea kuppia ja kartiomaisen kupin suorituskyky on parempi kuin puolipallon muotoisen. Kun tuulen nopeus kasvaa, roottorikuppi voi nopeasti lisätä nopeutta mukautuakseen ilmavirran nopeuteen. Se ei kuitenkaan voi pudota heti. Pyörivän tuulimittarin osoittama tuulen nopeus tuulenpuuskassa on yleensä liian suuri tullakseen liian suureksi vaikutukseksi (keskimääräinen virhe on noin 10 prosenttia)
