Rich--house.ru

Строительный журнал Rich—house.ru
9 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Каким прибором измеряется направление и скорость ветра

Приборы для измерения скорости и направления ветра

На метеорологических станциях, для определения направления и скорости ветра у поверхности земли служит флюгер. Он устанавливается на высоте 10-12 мнад земной поверхностью. Для определения скорости ветра в поле служит ручной анемометр. На метеостанциях широко используются также электрические анемометры и анеморумбометры, а также самопишущие приборы для непрерывной регистрации направления и скорости ветра — анеморумбографы.

Флюгер Вильда (станционный) (рис. 2.11 в конце) прибор служит для измерения скорости и направления ветра.

Ветромер Третьякова(рис. 2.12 в конце) служит для измерения направления и скорости ветра в полевых условиях. Необходимость таких измерений вызвана тем, что направление и особенно скорость ветра на полях могут значительно отличаться от данных метеоплощадки. Ветромер Третьякова по своему действию напоминает флюгер.

В настоящее время для измерения направления и скорости ветра применяют дистанционные приборы — анеморумбометры, основанные на преобразовании величин элементов ветра в электрические величины.

Анеморумбометр М-63(рис. 2.13 в конце) служит для измерения направления ветра, мгновенной скорости, средней скорости за десятиминутный интервал и максимальной скорости ветра между измерениями.

Анемометр ручной чашечныйМС-13 (рис 2.14 в конце) служит для измерения средней скорости ветра в пределах от 1 до 20 м/с.

Рисунок 2.1 — Схема вертикального строения атмосферного фронта с системой облаков (высокослоистых (As); слоисто-дождевых (Ns); перисто-слоистых (Cs), перистых (Ci)) (по СП. Хромову).

Рисунок 2.2 — Схема строения циклона (Бьеркнеса и Сульберга):

а) — вертикальный разрез фронтов севернее циклона с системой облаков (высокослоистых (As); слоисто-дождевых (Ns); перисто-слоистых (Cs), перистых (Ci)) и осадков;

б) — план «молодого» циклона с холодными и теплыми фронтами, с зоной облаков и осадков (заштрихованная часть);

в) — вертикальный разрез циклона через его теплый сектор с холодными и теплыми фронтами, с зоной облаков и системой воздушных течений.

Рисунок 2.5 — Изобары на уровне моря, гПа

Н — центр низкого давления; В — центр высокого давления; Г — горизонтальный барический градиент.

Рисунок 2.6 — Распределение атмосферного давления и ветров у земной поверхности: справа — меридиональный разрез направления ветра (по А. П. Шубаеву): 1 — направление ветра; 2 — направление горизонтального барического градиента.

Приборы для измерения скорости и направления ветра.

Приборы, измеряющие скорость ветра, называются анемометрами; измеряющие скорость и направление – анеморумбометрами; регистрирующие скорость и направление – самописцами.

Рисунок 7.1 – Основные румбы

Флюгер станционный (флюгер Вильда) по устройству прост и достаточно широко используется для измерения направления, скорости и порывистости ветра (рис. 7.2). Чувствительным эле­ментом направления ветра в этом приборе является флюгарка 1 с противовесом 2. Она укреплена на трубке 7, которая надевается на заостренный конец неподвижной оси 3 и свободно вращается вокруг нее. Для определения направления ветра на неподвижной оси расположена муфта 4 с восемью штифтами, указывающими на­правление сторон света. На одном из них укрепляется буква С, на­правленная на север.

Приемником скорости ветра служит прямоугольная доска (пла­стина) 5, свободно качающаяся около горизонтальной оси 6. На оси закреплена дуга 8 с восемью штифтами, по которым от­считывают положение доски, отклоняющейся под действием ветра. На оси 6 есть противовес 10 для уравновешивания дуги 8. Штифты дуги нумеруются от 0 до 7.

Рисунок 7.2 – Флюгер Вильда (по М.Д. Павловой, 1974)

Анемометр ручной чашечный МС-13 (рис. 7.3). Его чувствительным элементом является небольшая вертушка 2 с четырьмя полусферическими чашками, обращенными выпуклостями в одну сторону. Вертушка насажена на ось 1, в нижней части которой имеется червячная (винтовая) нарезка, сопри­касающуюся с зубчатым колесом, передающим вращение вертушки счетному механизму. Счетный механизм помещен вну­три корпуса и представляет собой систему зубчатых колес, связан­ных с тремя стрелками, которые при вращении вертушки переме­щаются по трем шкалам.

шкала 6 имеет 100 делений. По этой шкале от­считывают десятки и единицы оборотов. Малые шкалы имеют 10 делений и служат для отсчета сотен и тысяч оборотов.

Счетный механизм включается и выключается арретиром, вы­ступающий конец которого расположен сбоку корпуса и имеет вид подвижного кольца. Движением арретира вверх (против ча­совой стрелки) счетчик анемометра включают, а движением вниз (по часовой стрелке) – выключают. В корпусе прибора по обе стороны арретира ввинчены два ушка, через которые протяги­ваются концы шнура, прикрепленного к кольцу для включения и выключения прибора, когда его нельзя достать рукой. Снизу под корпусом прибора имеется стержень с винтовой нарезкой 4 для установки анемометра на деревянном шесте в вертикальном по­ложении.

Рисунок 7.3 – Анемометр ручной чашечный МС-13 (по А.П. Лосеву, 1994)

От механических повреждений вертушка защищена металличе­скими дужками 7. Анемометр хранится в футляре с выключенным механизмом.

Анеморумбометр М-63– дистанционный прибор (рис. 7.4). Им измеряется скорость ветра, осредненная за 10-минут­ный интервал, максимальная мгновенная скорость ветра между сроками наблюдений и направление ветра.

Рисунок 7.4 – Анеморумбометр М-63 ( по М.д. Павловой, 1974)

Принцип действия основан на преобразова­нии направления и скорости ветра в электрические величины. В комплект прибора входит датчик 1, измерительный пульт 2и блок питания 3. Датчик состоит из обтекаемого корпуса, вращаю­щегося вокруг вертикальной неподвижной стойки. В конце корпуса находится флюгарка 5, а в начале – четырехлопастный винт 4с горизонтальной плоскостью вращения, которая с помощью флю­гарки устанавливается всегда перпендикулярно направлению воз­душного потока. Внизу вертикальной стойки находится ориентир для установки датчика относительно сторон света и штепсельный разъем для подключения соединительного кабеля.

Измерительный пульт – настольный прибор, на лицевой сто­роне которого размещены указатель мгновенной скорости 6, ука­затель средней скорости 7 и указатель направления ветра 8.

Блок питания состоит из двух батарей аккумуляторов, вольт­метра для измерения напряжения аккумуляторов и тумблера. Блок питания подключается к сети переменного тока.

Для характеристики ветрового режима местности по повто­ряемости направле­ний ветра строится график, назы­ваемый «розой ветров». Он может быть месячным, сезонным, годовым.

Повторяемость ветра для каждого из восьми румбов вычисляется по количеству раз, которое наблюдалось за тот или иной период. Полученные значения выражаются в процентах от общего числа наблюдений (число штилей в 100 % не входит).

При построении розы ветров чертят восемь румбов на­правлений ветра и на них в определенном масштабе отклады­вается повторяемость ветра. По­следовательно соединенные точки и будут характеризовать розу ветров.

Примерная роза ветров

1. Построить розы ветров по направлению ветра в мае и июне

МесяцССВВЮВЮЮЗЗСЗШтиль
Май
июнь

1. Ветер и его характеристики.

2. Значение ветра для сельскохозяйственного производства.

3. Приборы, характеризующие ветер.

4. Ручной анемометр и принцип его действия.

5. Роза ветров и ее построение.

Последнее изменение этой страницы: 2016-12-17; Нарушение авторского права страницы

Прибор для измерения скорости ветра (анемометр): виды, инструкции. Анемометр крыльчатый

К метеорологическим устройствам относится прибор для измерения скорости ветра, который называется анемометр. В переводе с древнегреческого определение буквально означает «ветромер». Несмотря на название, прибор был изобретен лишь в 19 веке. Его изобрел астроном из Ирландии Джон Робинсон для определения скорости ветра.

Для чего используется прибор

На сегодняшний день прибор анемометр можно встретить в различных отраслях деятельности:

  • На станциях метеорологии, которые работают с целью наблюдения за погодой.
  • В аэропортах. Ими пользуется служба безопасности полетов.
  • Для определения тяги в системах вентиляции в отраслях добычи горных пород и угля.
  • В строительстве анемометры используются для обеспечения безопасности: прибор закрепляют на верхней части стрелы крана. При достижении скорости ветра выше заданного параметра работы проводить запрещается.
  • В сельском хозяйстве данный прибор используется при проведении обработки посевов средствами химической защиты и удобрениями.
Читать еще:  Добро пожаловать на ресурс «Электрические схемы, справочники и самоделки»!

Это список основных направлений, где используется прибор для измерения скорости. Отдельные виды могут измерять дополнительно направление ветра в различных плоскостях, температуру воздуха. Единицы измерения скорости ветра – метры в секунду – используются в приборах всех видов.

Устройство и принцип работы

Анемометр позволяет провести измерение скорости и направление ветра. Он улавливает скорость воздушного потока, после чего обрабатывает полученную информацию и передает на регистрирующее устройство.

Основными узлами конструкции являются всего три блока:

  • Блок, непосредственно измеряющий скорость воздушного покоя. Если говорить точнее, то прибор улавливает возмущение воздушных масс, которое образуется в результате движения потока воздуха.
  • Преобразователь, который служит для преобразования воздушных возмещений в физический параметр.
  • Регистрирующее устройство, которое принимает сигнал от преобразователя.

Образуется своеобразная цепочка, на каждом из этапов которой свою роль выполняет отдельный блок.

Разнообразие моделей

В зависимости от принципа действия, прибор для измерения скорости ветра изготавливается в трех вариантах:

  • Механический. За счет движения воздуха в них происходит вращение отдельных элементов. В данную категорию относится анемометр чашечный и крыльчатый (или лопастной). Они отличаются между собой конструкцией элемента, который воспринимает потоки воздуха.
  • Нагревательные (или тепловые). В их конструкцию входит нагревательный элемент (обычно это простая накаливаемая проволока). Под воздействием движущихся воздушных масс данный элемент остывает. Прибор определяет степень снижения температуры.
  • Ультразвуковые, которые измеряют скорость движения звука. Звук, проходя сквозь движущийся газ, обладает различной скоростью. Если он движется навстречу ветру, то его скорость будет ниже. И наоборот, при движении в одну сторону с ветром, его скорость будет выше, чем в неподвижном воздухе.

Классификация

Прибор для измерения скорости ветра в своей структуре имеет датчик, который контактирует непосредственно с воздушным потоком. В зависимости от вида данного датчика выделяют следующие типы анемометров:

  • Вращающиеся, в которых отдельные элементы конструкции начинают вращаться под воздействием скорости ветра.
  • Ультразвуковые, которые по-другому называют акустическими.
  • Нагревательные, их еще называют термическими.

  • Оптические, которые в свою очередь делятся на лазерные и допплеровские.
  • Динамические, чей принцип работы основан на базе трубки Пито-Прандтля.
  • Поплавковые.
  • Вихревые.

Это список приборов, которые можно встретить в настоящее время.

Анемометр крыльчатый

Данный прибор способен определить скорость движения воздуха, которая находится в интервале от 0,5 до 45 м/с. Кроме того, данное устройство позволяет измерять температуру, которая находится в пределах от минус 50 до плюс 100 градусов.

Конструкция анемометра такова, что ветер воспринимается лопастной крыльчаткой. Это небольшое легкое колесико, которое от механических воздействий защищается металлическим кольцом. Принцип его работы напоминает вентилятор или мельницу. Под действием ветра крыльчатка начинает вращаться. По системе зубчатых колес ее вращение передается на стрелки счетного механизма.

Анемометр ручной устроен так, что счетный механизм расположен рядом с крыльчаткой. За счет этого создается преграда для ветра, тем самым рабочий диапазон ограничивается. Подобные приборы могут измерять скорость ветра, которая не превышает 5 м/с. Данные устройства подходят для измерения потока воздуха в вентиляционных шахтах, трубопроводах, воздуховодах и так далее.

Анемометр крыльчатый цифровой устроен таким образом, что датчик встроен внутрь прибора или является выносным. Благодаря такой конструкции никакой преграды для ветра нет. Поэтому прибор измеряет поток, скорость которого может достигать 45 м/с.

Приборы чашечного типа

Анемометр чашечный способен производить измерения только в плоскости, которая расположена перпендикулярно оси вращения. Конструкция прибора представляет собой 4 чашки в форме полусфер, которые одеты на симметричные крестообразные спицы ротора.

Появились первые варианты данного устройства еще в 1846 году. Их создателем является Джон Робинсон. Название он получил благодаря внешнему сходству лопастей с чашкой. Доктор предполагал, что на вращение чашек не оказывают влияние их размер. По его мнению, скорость вращения чашек в три раза меньше, нежели скорость движения ветра. Позднее эту теорию опровергли. Было доказано, что прибор обладает коэффициентом, который находится в пределах от 2 до 3,5.

В 1926 году Джон Паттерсон предложил ротор с тремя чашками. Им было замечено, что максимальный вращающий момент чашек достигается при их повороте на угол 45 градусов в отношении движения ветра.

В начале девяностых прошлого века Дерек Вестон усовершенствовал чашечный прибор для измерения скорости ветра. Его доработки позволили измерить дополнительно направление движения ветра. Достиг он этого простым способом – на одну из чашек установил флажок. При вращении флажок пол оборота движется по ветру, а вторую – против.

Чашечные ручные приборы подсчитывают количество оборотов, совершенных за отведенный промежуток времени. В улучшенных анемометрах ротор связывается с тахометрами различных видов. Данные приборы способны показать мгновенно скорость ветра и его изменение в реальном времени. Интервал измерения – от 0,2 до 30 м/с.

Тепловые приборы

Принцип работы подобных анемометров заключается в определении электрического сопротивления проволоки. Данное значение изменяется в зависимости от температуры, которая снижается за счет движущегося потока воздуха. Это подобно тому, как в солнечный жаркий день ветерок холодит кожу.

Конструкция анемометра представляет собой металлическую нить накаливания (из платины, нихрома, серебра, вольфрама и других металлов), которая разогревается электрическим током до температуры, превышающей температуру окружающей среды.

У приборов данного типа имеется один существенный недостаток – низкая прочность при механических воздействиях.

Ультразвуковые анемометры

Принцип работы данных приборов основан на определении скорости прохождения звука в движущемся воздушном потоке. Именно поэтому данный анемометр еще называют акустическим. При движении звука в одном направлении с воздухом его скорость увеличивается. При движении навстречу ветру скорость звука уменьшается. Благодаря этому измеряется время получения ультразвукового импульса. Устройство подключается к компьютеру для обработки полученных данных.

Датчик может выполнять несколько функций. В зависимости от их количества, можно выделить несколько видов датчиков:

  • Двухмерные, которые способны определить скорость и направление ветра.
  • Трехмерные, которые определяют все три компонента вектора скорости ветра.
  • Четырехмерные, которые в дополнение к показателям предыдущего вида могут измерять температуру воздуха.

Ультразвуковые приборы измеряют скорость ветра до 60 м/с.

Как измеряют скорость ветра?

Ветер – это удивительное природное явление, которое встречается не только на Земле, но и на других планетах. Даже человек может сам породить его, сильно махнув рукой. Ветер может двигаться в определенном направлении с разной скоростью. Последний параметр является довольно важным, поэтому люди со временем научились замерять его. Как это делается, и какие приборы для этого нужны?

Как появляется ветер

Для начала следует разобраться, откуда в принципе появляется ветер в природе. В течение дня определенные территории на поверхности Земли нагреваются до разных температур. От поверхности вверх поднимается горячий воздух, а ему на смену приходит более холодный, который также постепенно становится теплым.

Читать еще:  Что такое транспортир? Правила измерения углов

Из-за такой неравномерности появляется разность в давлении между воздушными слоями. Это и является причиной появления ветра. Он начинает дуть из участка с повышенным давлением в том направлении, где этот параметр меньше.

Как измеряют скорость ветра?

Чтобы определить, как быстро перемещаются воздушные потоки, используют специальный прибор – анемометр. Первые образцы устройства появились еще в XV веке. Итальянский ученый Леон Альберти в 1450-ом году изготовил простейший анемометр, главным элементом которого была простая доска на веревке. Она поворачивалась плоской частью по направлению ветра и отклонялась под его воздействием на определенный градус. Последний конвертировался в скорость.

Сейчас существует несколько видов анемометров:

  • чашечный – в основе конструкции лежат четыре симметрично расположенных чаши, которые вращаются на роторе под воздействием ветра;
  • крыльчатый – здесь вращается колесо, которое взаимодействует с шестеренками, приводящими в движение стрелку на шкале;
  • тепловой – принцип действия основан на снижении температуры нагретого тела под действием ветра;
  • ультразвуковой – замеряет скорость звука, которая меняется в зависимости от силы и направления воздушного потока.

Каждый вид анемометра используется в определенной области.

Скорость ветра измеряют с помощью анемометра – специального прибора, который улавливает перемещение воздушных потоков. Благодаря особенностям конструкции он способен определять, с какой скоростью они движутся.

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

1.2 Приборы для измерения и регистрации параметров ветра у земли

Анемометр Фусса применяется для измерения средней скорости ветра в диапазоне от 1 до 20 м/с. Приемником воздушного потока является четырехчашечная вертушка, ее ось соединена с механическим счетчиком. Скорость вращения вертушки пропорциональна скорости ветра. Механический счетчик имеет три циферблата, которые позволяют оценить количество оборотов вертушки. Большая стрелка указывает целые деления, а две маленькие отмечают сотни и тысячи. Сбоку на кожухе прибора находится рычажок включения счетчика.

Приступая к измерениям, анемометр с включенным счетчиком устанавливается на шесте высотой 2 м. Записывают показания всех стрелок счетчика. Через 20-30 с одновременно включают счетчик и секундомер, и через заданное время (как правило, 2 или 10 минут) выключают счетчик и записывают новые показания. Разделив разность показаний счетчика на время наблюдения, определяют среднее число оборотов вертушки в секунду и по градуированной кривой или таблице, имеющейся в поверочном свидетельстве анемометра, оценивают среднюю скорость ветра. Погрешность анемометра Фусса ± (0,3 + 0,05U), м/с.

Анемометр ручной индукционный АРИ-49 измеряет скорость ветра в пределах от 2 до 30 м/с. Приемником воздушного потока служит трехчашечная вертушка, соединенная осью с магнитным тахометром. Магнит помещен в металлическом стаканчике, установленном на оси, к нему крепится стрелка прибора и сдерживающая пружина.

При вращении вертушки вращается магнит и возникает электромагнитное поле. Под его воздействием стаканчик поворачивается в сторону вращающегося магнита. Чем выше скорость ветра, тем больше угол, на который, преодолевая силу сдерживающей пружины, отклонится стрелка вместе со стаканчиком, а большему углу отклонения соответствует большая скорость ветра. Цена деления шкалы 1 м/с. В течение 1-2 минут следят за колебаниями стрелки, а затем отсчитывают скорость ветра по среднему положению колеблющейся стрелки с точностью до 1 м/с. Погрешность АРИ-49 составляет ± (0,5 + 0,05U), м/с.

Анемометр и флюгер фирмы Vaisala являются ветроизмерительными модулями в комплексной радиотехнической аэродромной метеостанции Вайсала-KPAMС-4 (совместная российско-финская разработка).

Прибор для измерения скорости ветра. Метеорологический прибор

Прибор для измерения скорости ветра и определения направления его дуновения известен как обсерватор, или анемометр. Применяют такие устройство при необходимости контроля над параметрами перемещения воздушных масс.

Принцип функционирования

Приборы данной категории способны определять максимальную текущую скорость ветра при дуновении потока в определенном направлении. Отдельные модели выдают показатели объемного расхода воздуха, температуры потока, влажности. Таким образом, функциональный прибор для измерения скорости ветра превращается в портативную метеостанцию.

Выделяют несколько отдельных разновидностей устройств, способных производить расчет скорости ветра. В настоящее время выделяют следующие типы приборов данного назначения:

  • вращательные;
  • вихревые;
  • тепловые;
  • динамометрические;
  • оптические;
  • ультразвуковые.

Давайте подробно рассмотрим устройства каждого типа, определим их возможности, способы эксплуатации.

Вращательные анемометры

Конструкции данного типа изобретены достаточно давно. Однако, несмотря на появление более совершенных приборов, вращательные анемометры до сих пор продолжают успешно эксплуатироваться метеорологами по всему миру.

Вихревые анемометры

В настоящее время наиболее распространены ручные вихревые анемометры. Последние используются для измерения скорости воздушных потоков в вентиляционных системах и трубопроводах, устанавливаются в воздуховодах промышленных и жилых объектов.

Тепловые анемометры

Не слишком востребованы тепловые приборы. Чаще всего необходимость в их применении возникает при измерении показателей медленных воздушных потоков.

Функционирует тепловой датчик скорости ветра по принципу измерения температуры нити накаливания либо специальной пластины, на которую оказывается давление воздуха. При различных показателях потока выделяется определенное количество энергии, которое позволяет поддерживать ту или иную температуру теплового элемента. Таким нехитрым способом и определяется скорость ветра.

Динамометрические анемометры

Динамометрический прибор для измерения скорости ветра применяется не только в метеорологии. Устанавливаются подобные устройства вентиляционных системах и газоходах, где вычисляют объемный расход потоков и их скорость.

Ультразвуковые анемометры

Принцип функционирования устройств данной категории основывается на определении скорости звука на приемнике в зависимости от показателей потока воздушных масс. Здесь представлены наиболее высокоточные, современные устройства, которые также позволяют фиксировать направление ветровых потоков.

Выделяют трехмерные и двухмерные ультразвуковые приборы. Первые дают возможность получать показатели направления перемещения потоков в трех компонентах. В свою очередь, двухмерный метеорологический прибор позволяет измерять направление и скорость ветра лишь в горизонтальной плоскости. Некоторые ультразвуковые системы производят вычисления температуры воздушных потоков.

Оптические анемометры

Сфера применения оптических анемометров крайне широка, начиная с определения направлений перемещения веществ в живых клетках и капиллярах и заканчивая вычислением скорости движения газов в атмосфере.

Эксплуатация лазерных устройств помогает с высокой точностью рассчитывать скорость воздушных потоков вокруг подвижных объектов, в частности, автотранспорта, летательных аппаратов, космических тел. Полученные расчеты дают возможность исследователям, инженерам и механикам разрабатывать наиболее аэродинамические формы при конструировании техники.

Советы по выбору

  • максимальный измерительный диапазон;
  • величина погрешностей;
  • возможность применения в тех или иных температурных условиях;
  • уровень безопасности для пользователя при воздействии на устройство агрессивных факторов окружающей среды;
  • тип: стационарный либо переносной прибор;
  • степень защищенности механизма от воздействий атмосферных осадков;
  • характер питания устройства и способ формирования данных;
  • габариты прибора;
  • возможность вычисления показателей в ночное время суток (наличие подсветки).

В настоящее время для работы в условиях крайне пониженных температур возможно использование метеорологических приборов с подогревателями. Для рудников и шахт применяют специализированные анемометры, что способны исправно функционировать при высокой запыленности окружающего пространства и во взрывоопасной среде. Такие функциональные приборы переносят воздействие повышенной влажности и остаются работоспособными при значительных перепадах температур.

В итоге

Как видно, в зависимости от личных потребностей, имеется возможность выбрать наиболее подходящее устройство для фиксации показателей воздушных потоков. Однако здесь имеются свои сложности. Поскольку все анемометры являются измерительными приборами, они подлежат сертификации и аттестации в соответствующих государственных учреждениях.

Как называется прибор для измерения направлени ветра?

u0412 u043cu0435u0442u0435u043eu0440u043eu043bu043eu0433u0438u0438 u0435u0441u0442u044c u043du0435u0441u043au043eu043bu044cu043au043e u043fu0440u0438u0431u043eu0440u043eu0432 u0434u043bu044f u0438u0437u043cu0435u0440u0435u043du0438u044f u043au0430u043a u043du0430u043fu0440u0430u0432u043bu0435u043du0438u044f, u0442u0430u043a u0438 u0441u043au043eu0440u043eu0441u0442u0438 u0432u0435u0442u0440u0430. u0421u0430u043cu044bu0439 u0438u0437u0432u0435u0441u0442u043du044bu0439 u044du0442u043e u0444u043bu044eu0433u0435u0440 u00a0(u043du0438u0434u0435u0440u043b. Vleugel). u041eu043d u0441u043bu0443u0436u0438u0442 u0434u043bu044f u0438u0437u043cu0435u0440u0435u043du0438u044f u043du0430u043fu0440u0430u0432u043bu0435u043du0438u044f u0432u0435u0442u0440u0430 u0443 u043fu043eu0432u0435u0440u0445u043du043eu0441u0442u0438 u0437u0435u043cu043bu0438 u0438 u0438u0441u043fu043eu043bu044cu0437u0443u0435u0442u0441u044f u043du0430 u043cu0435u0442u0435u043eu0440u043eu043bu043eu0433u0438u0447u0435u0441u043au0438u0445 u0441u0442u0430u043du0446u0438u044fu0445. u0414u043bu044f u0438u0437u043cu0435u0440u0435u043du0438u044f u0438 u0441u043au043eu0440u043eu0441u0442u0438, u0438 u043du0430u043fu0440u0430u0432u043bu0435u043du0438u044f u043du0430 u043cu0435u0442u0435u043eu0440u043eu043bu043eu0433u0438u0447u0435u0441u043au0438u0445 u0441u0442u0430u043du0446u0438u044fu0445 u0441u043bu0443u0436u0438u0442 u0444u043bu044eu0433u0435u0440 u0412u0438u043bu044cu0434u0430. u0414u043bu044f u0438u0437u043cu0435u0440u0435u043du0438u044f u0441u043au043eu0440u043eu0441u0442u0438 u0438 u043du0430u043fu0440u0430u0432u043bu0435u043du0438u044f u0432u0435u0442u0440u0430 u0432 u043fu043eu043bu0435u0432u044bu0445 u0443u0441u043bu043eu0432u0438u044fu0445 u0441u043bu0443u0436u0438u0442 u0432u0435u0442u0440u043eu043cu0435u0440 u0422u0440u0435u0442u044cu044fu043au043eu0432u0430. «>]» data-test=»answer-box-list»>

Читать еще:  1553 Станок токарно-карусельный двухстоечныйСхемы, описание, характеристики

Прибор для измерения направления ветра называется — флюгер.

В метеорологии есть несколько приборов для измерения как направления, так и скорости ветра. Самый известный это флюгер (нидерл. Vleugel). Он служит для измерения направления ветра у поверхности земли и используется на метеорологических станциях. Для измерения и скорости, и направления на метеорологических станциях служит флюгер Вильда. Для измерения скорости и направления ветра в полевых условиях служит ветромер Третьякова.

Альтернативная энергия Альтернативная энергетика, возобновляемые источники энергии, энергетические ресурсы планеты.

Основной величиной, характеризующей силу ветра, является его скорость. Величина скорости ветра определяется расстоянием в метрах, проходимым им в течение 1 сек. Например, если за 20 сек. ветер прошел расстояние 160 м, то его скорость v за данный промежуток времени была равна:

Скорость ветра отличается большим непостоянством: она изменяется не только за продолжительное время, но и за короткие промежутки времени (в течение часа, минуты и даже секунды) на большую величину. На фиг. 1 дана кривая, показывающая изменение скорости ветра в течение 6 мин. Из этой кривой можно заключить, что ветер движется с пульсирующей скоростью.

Скорости ветра, наблюдаемые за короткие промежутки времени от нескольких секунд до 5 мин, называют мгновенными или действительными. Скорости же ветра, полученные как средние арифметические из мгновенных скоростей, называют средними скоростями ветра. Если сложить замеренные скорости ветра в течение суток и разделить на число замеров, то получится среднесуточная скорость ветра. Если же сложить среднесуточные скорости ветра за весь месяц и разделить эту сумму на число дней месяца, то получим среднемесячную скорость ветра. Сложив среднемесячные скорости и разделив сумму на двенадцать месяцев, получим среднегодовую скорость ветра. Интересный студенческий проект. Известные люди России. Очень большая база фамилий и все бесплатно.

Скорости ветра замеряют с помощью приборов, называемых анемометрами. Простейший анемометр, позволяющий определять мгновенные скорости ветра и называемый простейшим флюгером-анемометром, показан на фиг. 2.

Он состоит из металлической доски, качающейся около горизонтальной оси а, закрепленной на вертикальной стойке б. Сбоку доски на той же оси а закреплен сектор в, с восемью штифтами. На стойке б ниже сектора закреплен флюгер г, который все время устанавливает доску плоскостью к ветру. При действии последнего доска отклоняется и проходит мимо штифтов, каждый из которых указывает при этом на определенную скорость ветра. Стойка б с флюгером г поворачивается ео втулке д, в которой закреплены в горизонтальной плоскости 4 длинных стержня, указывающих главные страны света: север, юг, восток и запад, и между ними 4 коротких, указывающих на северо-восток, северо-запад, юго-восток и юго-запад. Таким образом, с помощью флюгера-анемометра можно определять одновременно и скорость и направление ветра.

Значения скоростей ветра, соответствующих каждому штифту сектора в, приведены в табл. 1.

Средние скорости ветра за короткие и продолжительные промежутки времени удобно определять анемометром завода «Метрприбор» (фиг. 3). Он состоит из крестовины с полушариями, надетой на ось, которая находится в зацеплении с зубчатой передачей, помещенной в коробке с циферблатом.

Оси шестерен выведены на циферблат и на своих концах имеют стрелки, показывающие на шкале путь, пройденный ветром за данный промежуток времени. Разделив число, показываемое стрелками на циферблате, на число секунд, в течение которых вращался анемометр, получим скорость ветра в секунду за наблюдаемый период. Например, перед началом наблюдения стрелки на циферблате показывали 7170 м, a no истечении 2 мин., равных 120 сек., стрелки показали 7650 м. Следовательно, средняя скорость ветра за промежуток вре мени в 2 мин. была равна:

Если нет указанных выше приборов, то скорость ветра можно определить приблизительно по внешним признакам, наблюдаемым в природе (см. табл. 2).

Научно-популярный метеорологический проект

Метеоролог и я

Флюгер Вильда

Скорость ветра — одни из важных параметров атмосферы, за которыми наблюдают на метеостанциях. При достижении больших скоростей несёт опасность для людей и многих отраслей экономики. Кроме того, качество измерения скорости ветра и его направления влияет на правильный анализ карт погоды (синоптических карт), а значит и на качество прогноза погоды.

Есть несколько видов приборов измеряющих характеристики ветра.

  1. анемометр – измеряет только скорость ветра;
  2. анеморумбометр — скорость и направление.

На сети метеостанций пользуются вторым. Разновидностей анеморумбометров много. Но на всех метеостанциях есть пользуются одним его видом, называемым флюгером Вильда, или просто флюгером.

В отличие от большинства приборов и установок на метеостанции, которые устанавливаются на высоте 2 м от земли, флюгером измеряется ветер на высоте 10 – 12 м. На такой высоте, поток воздуха менее подвержен искажению окружающими объектами, например деревьями или домами, а, следовательно, характеристики ветра измеряются точнее. С этим же фактом связано одно из требований к расположению метеостанций: они должны находиться на определенном расстоянии от высоких домов и леса.

Из всех приборов для измерения ветра, флюгер Вильда имеет самое простое строение. Он состоит из нескольких частей. Рассмотрим их снизу вверх.

Флюгер закрепляется на мачте (1). Она представляет собой металлическую трубу или деревянный шест. Мачта укрепляется в земле своим нижним концом, а так же металлическими растяжками (2). Сверху на мачту устанавливается втулка с восемью ввинченными в нее металлическими штифтами (3), которым соответствуют стороны горизонта. К штифту, обращенному на север, прикреплена металлическая буква С (или буква N). Во втулку вставляется трубка флюгера.

Флюгер можно разделить на две части: флюгарку (4), для определения направления ветра, и указатель скорости ветра (5).

Флюгарка (4) состоит из двух лопастей, расположенных под острым углом друг к другу, и противовеса – указателя направления ветра, укрепленных на трубке. Внешним видом флюгарка напоминает стрелу. Благодаря лопастям, противовес указывает направление, откуда дует ветер. Само же направление определяется по укрепленным ниже штифтам.

Указатель скорости ветра (5) укреплён на верхней части трубки. Он состоит из металлической пластины (доски) и рамки. Рамка в свою очередь состоит из так называемого сектора, на котором находятся восемь штифтов для определения скорости ветра и противовеса, который уравновешивает сектор.

Рамка с доской укреплена на той же стороне трубки, где и лопасти флюгарки. Благодаря флюгарке доска всегда располагается перпендикулярно направлению ветра. Под воздействием ветра доска начинает отклоняться от вертикального положения. Чем сильнее ветер, тем больше отклонение. Каждому штифту сектора соответствует своя скорость ветра.

Скорость ветра в атмосфере варьируется в широких пределах. Поэтому на станции всегда установлено два вида флюгера. Различаются они только весом доски:

  1. лёгкая доска (200 грамм);
  2. тяжёлая доска (800 грамм).

Называются они соответственно флюгер с легкой доской (ФЛД) и тяжелой доской (ФТД). ФЛД позволяет измерять скорость ветра от 0 до 10 м/с, а ФТД – более 10 м/с.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector