Инструмент за мерење брзине ветра (анемометар): типови, упутства. Крилни анемометар

Метеоролошки уређаји укључују уређај за мјерење брзине вјетра, који се назива анемометар. Преведено са старогрчког, дефиниција дословно значи "ветомер". Упркос имену, уређај је изумљен тек у 19. веку. Изумио га је астроном из Ирске, Јохн Робинсон, како би одредио брзину вјетра.

За шта се уређај користи?

Данас се уређај за анемометре може наћи у различитим областима активности:

• На станицама метеорологије, које раде на посматрању времена.

• На аеродромима. Користе их службе за безбедност летења.

• Утврдити потисак у вентилационим системима у рударској и рударској индустрији.

• У конструкцији се користе анемометри за осигурање сигурности: уређај је причвршћен на врх дизалице. Када брзина ветра достигне изнад наведеног радног параметра је забрањено.

• У пољопривреди се овај уређај користи у обради усјева средствима за хемијску заштиту и ђубривима.

Ово је листа главних области у којима се уређај користи за мерење брзине. Неке врсте могу додатно мјерити смјер вјетра у различитим равнинама, температуру зрака. Јединице брзине вјетра - метри у секунди - користе се у инструментима свих врста.

Уређај и принцип рада

Анемометар вам омогућава да измерите брзину и правац ветра. Он бележи брзину протока ваздуха, након чега обрађује примљене информације и шаље их уређају за снимање.

Главне компоненте структуре су само три блока:

• Јединица која директно мери брзину одмора у ваздуху. Тачније, уређај детектује поремећај ваздушних маса, који настаје као резултат кретања протока ваздуха.

• Претварач који служи за претварање повратних зрака у физички параметар.

• Уређај за снимање који прима сигнал од сонде.

Формира се необичан ланац, у свакој фази у којем своју улогу има посебан блок.

Разноврсност модела

У зависности од принципа рада, уређај за мерење брзине ветра је направљен у три варијанте:

• Мецханицал. Због кретања ваздуха у њима долази до ротације појединачних елемената. Ова категорија укључује шалицу за анемометар и крило (или оштрицу). Разликују се у дизајну елемента који опажа проток ваздуха.

• Грејање (или грејање). Њихов дизајн укључује грејни елемент (обично једноставна жица за жарење). Под утицајем покретних ваздушних маса овај елемент се хлади. Уређај одређује степен редукције температуре.

• Ултрасониц, који мери брзину кретања звука. Звук који пролази кроз покретни гас има различиту брзину. Ако се креће према ветру, његова брзина ће бити нижа. Насупрот томе, када се креће у истом правцу са ветром, његова брзина ће бити већа него у мирном ваздуху.

Класификација

Уређај за мерење брзине ветра у својој структури има сензор који директно додирује проток ваздуха. У зависности од типа сензора, разликују се следећи типови анемометара:

• Ротација, у којој поједини структурни елементи почињу да се ротирају под утицајем брзине ветра.

• Ултразвук, који се иначе зове акустички.

• Грејање се назива и топлотна.

• Оптички, који су пак подељени на ласер и доплер.

• Динамиц, чији је принцип рада заснован на основи Питот-Прандтл цијеви.

• Флоат.

• Вхирлинг.

Ово је списак уређаја који се сада могу наћи.

Крилни анемометар

Овај уређај је у стању да одреди брзину кретања ваздуха, која је у опсегу од 0,5 до 45 м / с. Поред тога, овај уређај вам омогућава да измерите температуру која се креће од минус 50 до плус 100 степени.

Дизајн анемометра је такав да се вјетар перципира као лопатица. Ово је мали лагани точак који је заштићен од механичких утицаја металним прстеном. Њен принцип рада наликује на вентилатор или млин. Под дејством ветра, импелер почиње да се ротира. Би систем зупчаници Његова ротација се преноси стрелицама рачунског механизма.

Ручни анемометар је пројектован тако да се механизам за бројање налази поред импелера. Због тога се ствара препрека за вјетар, тако да је радни опсег ограничен. Такви инструменти могу да мере брзину ветра, која не прелази 5 м / с. Ови уређаји су погодни за мерење протока ваздуха у вентилационим вратилима, цевоводима, каналима и тако даље.

Анемометар крила је дигитални на такав начин да је сензор уграђен у уређај или је удаљен. Захваљујући овом дизајну, нема препрека за вјетар. Због тога уређај мери проток, чија брзина може достићи 45 м / с.

Уређаји типа чаше

Анемометар чаше може да мери само у равни која је окомита на ос ротације. Конструкција уређаја састоји се од 4 хемисферичне чашице, које су обложене на симетричним крстастим краковима ротора.

Прве верзије овог уређаја појавиле су се 1846. Њихов творац је Јохн Робинсон. Име је добила због изгледа лопатица са шалицом. Лекар је претпоставио да величина шалица не утиче на ротацију чаша. По његовом мишљењу, брзина ротације чаша је три пута мања од брзине вјетра. Касније је ова теорија оповргнута. Доказано је да уређај има коефицијент који се креће од 2 до 3.5.

Године 1926. Јохн Паттерсон је предложио ротор са три чаше. Они су приметили да се максимални обртни момент чаша постиже када се ротирају под углом од 45 степени у односу на кретање ветра.

Почетком деведесетих година прошлог века, Дерек Вестон је усавршио инструмент за чашу за мерење брзине ветра. Њихова побољшања омогућила су додатно мјерење смјера вјетра. То је постигао на једноставан начин - ставио је заставу на једну од чаша. Када се ротира, застава се окреће на ветру, а друга је против.

Ручни уређаји на шољама броје број обртаја који су направљени у одређеном временском периоду. У побољшаним анемометрима, ротор је повезан са разним врстама тахометара. Ови уређаји могу одмах показати брзину вјетра и његову промјену у реалном времену. Интервал мерења је од 0,2 до 30 м / с.

Термички уређаји

Принцип рада таквих анемометара је одређивање електричног отпора жице. Ова вредност се мења у зависности од температуре која се смањује услед кретања протока ваздуха. Ово је слично ономе како поветарац хлади кожу током сунчаног врућег дана.

Анемометар је метални филамент (платина, никром, сребро, волфрам и други метали) који се загрева електричном струјом до температуре која прелази температуру околине.

У уређајима овог типа постоји један велики недостатак - ниска чврстоћа под механичким напрезањем.

Ултрасониц Анемометерс

Принцип рада ових уређаја заснива се на одређивању брзине звука у покретној струји ваздуха. Зато се овај анемометар назива и акустичним. Када се звук креће у истом правцу са ваздухом, његова брзина се повећава. Када се креће према ветру, брзина звука се смањује. Због тога се мери време примања ултразвучног импулса. Уређај се повезује са рачунаром како би обрадио примљене податке.

Сензор може да обавља неколико функција. У зависности од њиховог броја, постоји неколико типова сензора:

• Дводимензионални, који су у стању одредити брзину и смјер вјетра.

• Тродимензионални, који дефинишу све три компоненте вектора брзине ветра.

• Четвородимензионална, која поред индикатора претходног типа може мјерити температуру зрака.

Ултразвучни уређаји мјере брзину вјетра до 60 м / с.