低コストの風向、風速計。ソーラ駆動
2020-06-30  ▼末尾へ
風向風速計 GWI-02A (ソーラ駆動の遠隔気象観測装置イメージ)



風向・風速計GWI-02Aの製品画像

■製品概要

 ●軽量小型の風向風速計で、簡単に単管パイプへ取付ができる簡易風速計

 ●1秒ごとに計測し10分間平均風向、平均風速、最大瞬間風速を演算し電圧出力

 ●風速計自体の出力は1m単位ですが、パルス周期の演算で、0.1m単位の風速が測定できます。

 ●データロガーとの組合せで簡易警報が出せ、通信装置との組合せで遠隔監視にも対応

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■特徴

現場の設置が容易

この風速計は、工事現場や道路沿いに設置される「吹流し」を、実際の数値で捕らえる使い方を想定しています。小型、軽量の風向・風速計で現場の単管パイプに簡単に取り付けることができます。


簡易風速計ですが、数値はきちんと演算

風速変換器は、10分間の平均風向・風速と、最大瞬間風速・風向の風の観測に必要な 4 要素をきちんと演算します。サンプリング1秒間隔で、常に10分前と移動平均。風速10m以下の弱い風でも、風速0.1m/sec単位で計算します。

出荷時の基本設定では、ヂップスイッチ3番、4番はOFFで、写真赤枠の出力がでます。風速は 40mV/1mで、0〜60m/secの風速が0〜2400mVに変換。風向は 16 方位で 100mV/1方位出力で 0〜16方位が0〜1600mVに変換されます。

簡易風速計GWI-02Aの風速変換器の電圧出力はディップスイッチで3パターンを選択 風速変換器の電圧出力はディップスイッチで3パターンを選択
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各種の電圧データロガーに接続できます

風速計と風速変変換器の端子台に接続します。詳しい手順は設置説明書(PDF)をご覧ください。

簡易風速計GWI-02Aの風速変換器の端子台の並び 風速変換器の端子台の並び
上段:電源、電圧出力4CH、RS-485通信、下段:風速計接続端子)

データロガー(GTR-04G)と組み合わせれば、記録を取りながら、現場の簡易警報(1CH)もができます。FOMA 通信装置と組み合わせた、Web 配信や警報 メール配信サービスもあります。

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■接続可能なデータロガー

この傾斜計は、アナログ電圧0〜5Vを計測できるデータロガーなら接続可能です。また、風速62.5m/sec以下に限れば電圧入力0〜2.5Vのロガーも使えます。 この風速計が接続できるジオテク製データロガーは以下の機種です。一般的なアナログ電圧ロガーも利用できます。

この風速変換器の電圧出力は4チャンネルあり、ディップスイッチで3パターンが選択できます。

  (1)基本の平均4要素: 10分間の平均風速、平均風向、10分間の最大瞬間風速、最大瞬間風向

  (2)計測に生値を重視: 瞬時風速、瞬時風向、10分間の平均風速、平均風向

  (3)風速データを重視: 瞬時風速、平均風速、最大瞬間風速、瞬時風向

変換の出力電圧はは、風速1m当たり40mV(風速60m/secで2400mV)、風向は1方位当たり100mV(16方位1600mV)です。

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■電源

最低限、風速計+変換器とロガー、バッテリの構成で、自動観測ができます。

完全に1秒おきに風速をサンプリングし、10分間風速を出力するためには、常に風速変換器に電源を供給する必要があります。リアルタイムに風速を集計する場合は、常時DC12V×6mA必要です。

オプションの4CHデータロガーGTR-04Gの消費電流は1mA以下とわずかなので、全体の消費電流は7mAです。たとえば、小型の12V×7.2Ahバッテリの場合、計算上33日で約1月連続計測ができます

普通乗用車クラスのバッテリ12V×38Ahですと、計算上5.8ヶ月で、約4〜5ヶ月動作が可能です。

上記は10分間の平均風速を計測する場合ですが、単純に10分おきの、瞬時風向・風速を記録するだけなら、風速計への給電時間は毎回3〜5秒で十分なので、平均消費電流はロガーと合わせても1mA程度で済み、小型7.2Ahバッテリでも半年以上の計測が可能です。

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■設置例

風速計を4CHデータロガーGTR-04Gに接続し、小型軽量12V×7.2Ahバッテリで駆動する基本パターンです。10分計測ピッチなら、この程度のバッテリで1ヶ月程度計測できます。

4CHロガーには風速計の4要素が記録できます。より多くの気象センサーを接続する場合は、24CHデータロガーGTR-24Hが利用できます。

この基本パターンに、太陽電池と充電コントローラを加えれば、バッテリ交換を行わず長期の計測ができます。また、無線機FOMA通信装置を用いた遠隔監視も可能です。

簡易風速計と4CHデータロガーの接続
簡易風速計と4CHデータロガーの接続−赤枠内
(写真のボックスは風速計とロガー、バッテリ以外に、雨量計、温度計・湿度計、FOMA通信装置が入っています)

 表:地表傾斜計とデータロガーの接続機材の価格例                                                        
機材型式 価格(税別)仕様
風速計三杯+矢羽根式 70,000円
風速変換器GWI-02A 60,000円
データロガー 4CHロガーGTR-04G 184,000円 こちらへ
ロガーセット割引 -16,000円
小計 ¥298,000円 -5%
バッテリ (注1軽量リチウムフェライト電池12×7.2Ah 16,000円 こちらへ
バッテリ架台上記バッテリ取付用金具   6,000円
太陽電池小型ソーラ12V×3.8W 単管架台付  22,000円
充電コントローラ 12V×50W MC-125 13,800円 こちらへ
屋外用樹脂ボックス+雑材 IP44 400*300*180相当 15,000円
制御盤組込み加工費 (注2 上記収納、単管金具取付け  20,000円
梱包・送料 上記、日本国内運賃  0円単品¥1,500
小計  ¥92,800円
合計¥390,800円
注1:バッテリーは通常の鉛電池で問題ありません。
    乗用車用クラスのバッテリ12V×38Ahを使用するれば5〜6ヶ月の計測が可能です。
    (劣化したバッテリだと、ロガー消費電流よりバッテリ自身の自己放電が大きく、動作期間は短くなります)

注2:単管パイプへの設置を想定しています。単管パイプ等の設置材料費は含みません

これらの傾斜計の観測機材を設置した場合の観測ボックスのイメージは次のようになります。

風向・風速観測盤の外観(太陽電池駆動でデータはSDカード回収) SDカードデータ回収式の気象観測盤の設置例(太陽電池2.8W)

平均風速と風向に加えて、温度、湿度、雨量の気象要素を加え、携帯パケット回線でWeb遠隔観測を行う場合の観測装置は、太陽電池(20W×2枚)とボックスが一回り大きくなります。

太陽電池駆動の気象Web観測盤の外観 通信機能付きの気象観測盤の設置イメージ
(写真は上記の表の内容と異なり、雨量計、温度・湿度計が接続され、FOMA通信装置と大型太陽電池パネルが付いてます)
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■仕様・説明書

GWI-02Aの詳細スペック。
     カタログ(PDF)
     仕様書(PDF)
     設置・取付説明書(PDF)

【風向風速 測定部】
項目 仕様
型式 Davis-#6410 型
風速測定方式 三杯式:接点パルス出力(パルス幅3msec)
風速測定範囲/誤差 0.5〜89m/sec(1.006m/Hz)、誤差1m/sec又は±5%以内
風向測定方式 矢羽根式:ポテンショメータ出力(20KΩ)
風向測定範囲/誤差 0〜355°(22.5°/16 方位)、誤差+3°以内
使用温度範囲 -40〜65℃
外形寸法・重量 W192×H470×D121mm、1.3kg(ケーブル12m付き)
材質 風杯:ポリカーボネート、フレーム:アルミニウム、その他ABS樹脂

【風速変換器】
項目 仕様
型式 GWI-02A
入力信号 風速:接点パルス式または交流発電式、風向:ポテンショメータ
出力信号 風速:3200mV/80m(40mV/m)×2CH、風向1600mV/16方位×2CH
信号変換 10分間平均風向・風速
最大瞬間風向・風速(瞬時値から規定の4要素を演算)
外部インタフェース RS-485(設定値書き込み等)
オプション:警報接点出力2CH(12V×0.5A)
使用温度範囲 -30〜50℃(結露なきこと)
電源 DC12V×5mA
外形寸法・重量 W120×H100×D25mm、0.3kg
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■価格・オプション(消費税別)

風速計の価格の一覧表
簡易風速計GWI-02Aの風向風速測定部
簡易風速計GWI-02Aの風速変換器
簡易風速計GWI-02Aの単管取付金具
簡易風速計GWI-02Aの計測用データロガーGTR-04G
風向風速計 風速変換器 単管取付金具
(単管の頭に差込)
4CHデータロガー
   (オプション)
¥68,000円 ¥60,000円  ¥2,000円 ¥184,000円
  ※風速計は少量在庫品ですです。一時的な在庫切れの場合は、納期は最大2箇月かかる場合があります。
  ※他社製の風向風速計を接続する場合については、別途御相談ください。

【参考】別の風速計の接続対応

現状は、Davis#6410型のみ対応しています。ハード的には、下記の表に示すような風速計にも対応できる余地が有ります。ご要望が多い場合は、順次ソフト変更対応を行います

  ※他社製の風向風速計を接続する場合については、別途御相談ください。
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Text by Geots.Ninomiya
初回掲載:2020/05/21