Rich--house.ru

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

Приборы для измерения скорости и направления ветра.

Датчики ветра

Датчики ветра — кому они нужны?

Повседневно человек не задумывается о таких словах как: ветер датчик скорость направление. Между тем измерение силы, скорости и направления ветра является важной составляющей для деятельности предприятий различных отраслей. Профессионально анемометры применяются для решения следующих задач:

  • Профессиональные метеонаблюдения на сети Росгидромета;
  • Измерение скорости и направления ветра в аэропортах;
  • Экологический мониторинг атмосферных выбросов;
  • Агрометеорологические прогнозы;
  • Измерение силы и направления ветра на транспорте;
  • Контроль скорости и направления ветра на судах и плавучих платформах;
  • Датчики ветра морские (для прибрежной инфраструктуры);
  • Анемометры на кранах и высотных сооружений;
  • Измерение силы ветра в энергетике (ветрогенерация);
  • Научные исследования и изыскания;
  • Прикладные задачи (измерения воздушного потока в шахтах, туннелях, путепроводах и др.).

Наиболее зависимы от ветровой нагрузки и нуждаются в постоянном мониторинге следующие потребители информации: Аэропорты, морские порты, морские плавательные средства (суда, платформы), башенные краны, сельское хозяйство (агрономия), опасные производства (АЭС, химкомбинаты, нефтебазы).

На таких предприятиях обычно имеются собственные анемометры или метеостанции. Другие потребители запрашивают данные в Росгидромете или на иных специализированных ресурсах.

Устройство и технологии:

Наибольшее распространение получили следующие типы приборов:

  • Механические измерители:
    1. Датчики направления ветра (флюгеры);
    2. Датчики скорости ветра (анемометры).
  • Ультразвуковые датчики ветра.

При проведении измерений сенсор преобразует параметр скорости или направления в определенный сигнал, который далее передается в систему автоматики. Поэтому, иногда датчики также называются преобразователи ветра.

Каждая технология имеет преимущества и недостатки.

Так, механические измерители скорости и направления ветра имеют подвижные элементы, что ускоряет их износ. При этом они дешевле для стандартных применений.

Механические анемометры могут эксплуатироваться как отдельные приборы (анемометр козлового крана (ТМ—610-МН), датчик направления ветра на стрельбище ТМ-710-МС). Но чаще используются совмещенные измерители двух параметров скорости и направления (ТМ-852-Мх).

Ультразвуковые датчики ветра имеют более дорогую цену. Производятся единым блоком (два сенсора в одном корпусе). Требуют электропитание для измерений. Могут измерять только скорость (например, датчик ТМ-810-У) или включают дополнительные сенсоры, позволяющие измерять давление, влажность, температуру и др. параметры воздуха (например, ТМ-830-У).

Производители

Существует огромное количество производителей анемометров различного принципа действия.

На рынке есть дешевые сенсоры, имеющие низкий ресурс работоспособности, предназначенные для бережной эксплуатации. Обычно такими приборами измеряют ветер в бытовых применениях или энтузиасты, подключая их к Arduino или Raspberry.

При ответственных задачах контроля силы, скорости и направления используются приборы известных производителей, подтвердивших свою надежность.
Среди механических достаточно надежны приборы отечественного производства (Эколог-Юг, Техномера, Гидрометприбор и др.).
Ультразвуковые датчики ветра достойно представляют иностранные бренды (Vaisala, Lufft) или отечественные марки (Тайфун, Техномера).

Примеры применений — в отраслевых решениях:

Сами по себе измерители скорости, силы и направления ветра интересны только в прикладных целях. Для профессиональных измерений анемометры нужны для составления прогнозов, отчетности, коммерческих расчетов, выяснения причин и последствий опасных ситуаций.

Поэтому они обычно применяются или в составе метеостанций или как часть регистрационного комплекса, имеющего архив измерений. Также, результаты измерений часто требуется передавать в режиме on-line с выводом информации на экран или ПК. Нередки задачи с беспроводной передачей данных.

Специалисты нашей компании имеют опыт решения подобных задач. Например, нами разработаны системы, комплексы и решения:

«Аэротон» — для контроля скорости движения воздуха в тоннелях;

Метеокомплекс «Триумф-С» — специализированная судовая (корабельная) метеостанция;

«Курьер-78» — блок сбора и передачи метеоданных в локальную сеть предприятия;

«Колумб» — система беспроводной передачи данных на территории предприятий;

Метеостанции серии «ИнфоМет» для частных и промышленных применений. Типовые и под заказ.

Как с нами связаться:

Купить датчики ветра или получить консультацию, или заказать разработку решения вы можете, обратившись к нам в разделе «Контакты» или заполнив любую форму обратной связи на сайте.

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.

Анемометры (измеритель скорости ветра, движения газов)

Прибор, контролирующий ветер

Для чего могут понадобиться измерения скорости движения ветра или газов, нетрудно догадаться. Сфера применения анемометров – устройств, контролирующих эти параметры – это не только метеорологические станции, но и любые области жизнедеятельности человека, в которых требуется определить скорость перемещения потоков воздуха: вертолётные площадки, клубы дельтапланеризма, аэродромы, спасательные мачты, вентиляционные промышленные системы, парусные суда и многое другое. Но если принцип действия «соплеменника» анемометра – флюгера, известен и понятен многим, то сам анемометр является довольно загадочным прибором. Давайте разбираться по порядку.

От итальянцев до Роберта Гука

Название прибора анемометр происходит от двух греческих слов «анэмос» (ветер) и «метрео» (измерять). Не случайно анемометр по-другому называют «ветрометр». Принято считать, что прибор был придуман математиком из Италии Леоном Баттистом Альберти приблизительно в 1540 году. Однако с тех пор немалому числу учёных ошибочно приписывали славу изобретателя – например, Роберту Гуку, который действительно не единожды пытался разработать собственные версии анемометра. Впрочем, долгое время прибор практически не менялся. Разве что позже, в 18 веке, ирландец Джон Робинсон слегка усовершенствовал конструкцию ветрометра, а в конце 20 века он приобрёл ряд новых функциональных возможностей – например, способность анализировать направление ветра, измерять показатели атмосферного давления, увлажнённость воздуха, его температуру и расход. Таким образом, сегодня анемометр можно назвать своего рода мобильной метеорологической станцией, и в современном приборостроении существует целый спектр моделей, которые даже включают в себя функции гигрометра, манометра и др.

Виды анемометров и их особенности

Анемометры бывают различны по своему строению: механические (крыльчатые и чашечные). По принципу функционирования приборы подразделяются на механические: в них газ заставляет вращаться чашечное колесо либо крыльчатку; тепловые, которые действуют на основе измерений температурных показателей, снижаемых под действием движущегося газа; и ультразвуковые, где в соответствии с различным движением газа изменяется скорость звука.

Читать еще:  Ударная работа — ремонт отбойных молотков своими руками

Максимальное распространение получили чашечные анемометры, представляющие собой ротор с симметрично расположенными чашками-полусферами. Ротор приводится во вращение по вертикальной оси ветром, а счётчик фиксирует количество оборотов насаженных на прибор полусфер за определённое время.

Прибор крыльчатого типа включает в себя небольшое ветровое колесо, передающее вращение на механический счётчик.

Тепловой прибор работает по электронной схеме, и чтобы произвести замеры, следует нагреть нить накаливания, а затем проанализировать её сопротивление. Но наиболее совершенными являются ультразвуковые анемометры: они отслеживают скорость потоков воздуха, ориентируясь на скорость звуков, зависящих от направления ветра. При этом, так как скорость звука подчиняется температуре среды, ультразвуковые приборы оборудованы ещё и встроенным термометром.

Приборы для измерения скорости и направления ветра.

Дельта принтеры крайне требовательны к точности изготовления комплектующих (геометрия рамы, длины диагоналей, люфтам соединения диагоналей, эффектора и кареток) и всей геометрии принтера. Так же, если концевые выключатели (EndStop) расположены на разной высоте (или разный момент срабатывания в случае контактных концевиков), то высота по каждой из осей оказывается разная и мы получаем наклонную плоскость не совпадающая с плоскостью рабочего столика(стекла). Данные неточности могут быть исправлены либо механически (путем регулировки концевых выключателей по высоте), либо программно. Мы используем программный способ калибровки.
Далее будут рассмотрены основные настройки дельта принтера.
Для управления и настройки принтера мы используем программу Pronterface.
Калибровка принтера делится на три этапа:

1 Этап. Корректируем плоскость по трем точкам

Выставление в одну плоскость трех точек — A, B, C (расположенных рядом с тремя направляющими). По сути необходимо уточнить высоту от плоскости до концевых выключателей для каждой из осей.
Большинство (если не все) платы для управления трехмерным принтером (В нашем случае RAMPS 1.4) работают в декартовой системе координат, другими словами есть привод на оси: X, Y, Z.
В дельта принтере необходимо перейти от декартовых координат к полярным. Поэтому условимся, что подключенные к двигателям X, Y, Z соответствует осям A, B, C.(Против часовой стрелки начиная с любого двигателя, в нашем случае смотря на логотип слева — X-A, справа Y-B, дальний Z-C) Далее при слайсинге, печати и управлении принтером в ручном режиме, мы будем оперировать классической декартовой системой координат, электроника принтера сама будет пересчитывать данные в нужную ей систему. Это условность нам необходима для понятия принципа работы и непосредственной калибровки принтера.

Точки, по которым мы будем производить калибровку назовем аналогично (A, B, C) и позиция этих точек равна A= X-52 Y-30; B= X+52 Y-30; C= X0 Y60.

Алгоритм настройки:

  1. Подключаемся к принтеру. (В случае “крагозяб” в командной строке, необходимо сменить скорость COM порта. В нашем случае с 115200 на 250000 и переподключится)

    После чего мы увидим все настройки принтера.
  2. Обнуляем высоты осей X, Y, Z командой M666 x0 y0 z0.
    И сохраняем изменения командой M500. После каждого изменения настроек необходимо нажать home (или команда g28), для того что бы принтер знал откуда брать отсчет.
  3. Калибровка принтера производится “на горячую”, то есть должен быть включен подогрев стола (если имеется) и нагрев печатающей головки (HotEnd’а) (Стол 60град., сопло 185 град.) Так же нам понадобится щуп, желательно металлический, известных размеров. Для этих задач вполне подойдет шестигранный ключ (самый большой, в нашем случае 8мм, он предоставляется в комплекте с принтерами Prizm Pro и Prizm Mini)
  4. Опускаем печатающую головку на высоту (условно) 9мм (от стола, так, что бы сопло еле касалось нашего щупа, т.к. высота пока что не точно выставлена.) Команда: G1 Z9.
  5. Теперь приступаем непосредственно к настройке наших трех точек.
    Для удобства можно вместо g- команд создать в Pronterface четыре кнопки, для перемещения печатающей головки в точки A, B, C, 0-ноль.

  • Последовательно перемещаясь между тремя точками (созданными ранее кнопками или командами) выясняем какая из них находится ниже всего (визуально) и принимает эту ось за нулевую, относительно нее мы будем менять высоту остальных двух точек.
  • Предположим, что точка A у нас ниже остальных. Перемещаем головку в точку B(Y) и клавишами управления высотой в Pronterface опускаем сопло до касания с нашим щупом, считая величину, на которую мы опустили сопло (в лоб считаем количество нажатий на кнопки +1 и +0.1)
    Далее командой меняем параметры высоты оси Y: M666 Y <посчитанная величина>
    M666 Y0.75
    M500
    G28
  • Ту же операцию проделываем с оставшимися осями. После чего следует опять проверить высоту всех точек, может получится, что разброс высот после первой калибровки уменьшится, но высота все равно будет отличатся, при этом самая низкая точка может изменится. В этом случае повторяем пункты 6-7.
  • 2 Этап. Исправляем линзу

    После того как мы выставили три точки в одну плоскость необходимо произвести коррекцию высоты центральной точки. Из за особенности механики дельты при перемещении печатающей головки между крайними точками в центре она может пройти либо ниже либо выше нашей плоскости, тем самым мы получаем не плоскость а линзу, либо вогнутую либо выпуклую.

    Корректируется этот параметр т.н. дельта радиусом, который подбирается экспериментально.

    Калибровка:

    1. Отправляем головку на высоту щупа в любую из трех точек стола. Например G1 Z9 X-52 Y-30
    2. Сравниваем высоту центральной точки и высоту точек A,B,C. (Если высота точек A, B, C разная, необходимо вернутся к предыдущей калибровки.)
    3. Если высота центральной точки больше остальных, то линза выпуклая и необходимо увеличить значение дельта радиуса. Увеличивать или уменьшать желательно с шагом +-0,2мм, при необходимости уменьшить или увеличить шаг в зависимости от характера и величины искривления (подбирается экспериментально)
    4. Команды:
      G666 R67,7
      M500
      G28
    5. Подгоняем дельта радиус пока наша плоскость не выровняется
    3 Этап. Находим истинную высоту от сопла до столика

    Третьим этапом мы подгоняем высоту печати (от сопла до нижней плоскости — столика) Так как мы считали, что общая высота заведомо не правильная, необходимо ее откорректировать, после всех настроек высот осей. Можно пойти двумя путями решения данной проблемы:
    1 Способ:
    Подогнав вручную наше сопло под щуп, так что бы оно свободно под ним проходило, но при этом не было ощутимого люфта,

    • Командой M114 выводим на экран значение фактической высоты нашего HotEnd’а
    • Командой M666 L получаем полное значение высоты (Параметр H)
    • После чего вычитаем из полной высоты фактическую высоту.
    • Получившееся значение вычитаем из высоты щупа.

    Таким образом мы получаем величину недохода сопла до нижней плоскости, которое необходимо прибавить к полному значению высоты и и записать в память принтера командами:
    G666 H 235.2
    M500
    G28

    2 Способ:
    Второй способ прост как валенок. С “потолка”, “на глаз” прибавляем значение высоты (после каждого изменение не забываем “уходить” в home), добиваясь необходимого значения высоты, но есть шанс переборщить со значениями и ваше сопло с хрустом шмякнется об стекло.

    Как сделать авто калибровку для вашего принтера и что при этом авто калибрует принтер вы узнаете из следующих статей.

    Приборы для измерения скорости ветра в Балашихе

    На сайте продавца доступен бесплатный номер 8-800.
    Для перехода на сайт нажмите «В магазин»

    На сайте продавца доступен бесплатный номер 8-800.
    Для перехода на сайт нажмите «В магазин»

    На сайте продавца доступен бесплатный номер 8-800.
    Для перехода на сайт нажмите «В магазин»

    На сайте продавца доступен «Онлайн консультант».
    Для перехода на сайт нажмите «В магазин»

    На сайте продавца доступен «Онлайн консультант».
    Для перехода на сайт нажмите «В магазин»

    На сайте продавца доступен «Онлайн консультант».
    Для перехода на сайт нажмите «В магазин»

    На сайте продавца доступен «Онлайн консультант».
    Для перехода на сайт нажмите «В магазин»

    На сайте продавца доступен бесплатный номер 8-800.
    Для перехода на сайт нажмите «В магазин»

    На сайте продавца доступен «Заказ в один клик».
    Для перехода на сайт нажмите «В магазин»

    На сайте продавца доступен бесплатный номер 8-800.
    Для перехода на сайт нажмите «В магазин»

    На сайте продавца доступен «Заказ в один клик».
    Для перехода на сайт нажмите «В магазин»

    На сайте продавца доступен «Онлайн консультант».
    Для перехода на сайт нажмите «В магазин»

    На сайте продавца доступен бесплатный номер 8-800.
    Для перехода на сайт нажмите «В магазин»

    На сайте продавца доступен «Заказ в один клик».
    Для перехода на сайт нажмите «В магазин»

    На сайте продавца доступен бесплатный номер 8-800.
    Для перехода на сайт нажмите «В магазин»

    На сайте продавца доступен «Заказ в один клик».
    Для перехода на сайт нажмите «В магазин»

    На сайте продавца доступен «Онлайн консультант».
    Для перехода на сайт нажмите «В магазин»

    На сайте продавца доступен бесплатный номер 8-800.
    Для перехода на сайт нажмите «В магазин»

    На сайте продавца доступен «Заказ в один клик».
    Для перехода на сайт нажмите «В магазин»

    На сайте продавца доступен бесплатный номер 8-800.
    Для перехода на сайт нажмите «В магазин»

    На сайте продавца доступен бесплатный номер 8-800.
    Для перехода на сайт нажмите «В магазин»

    На сайте продавца доступен «Заказ в один клик».
    Для перехода на сайт нажмите «В магазин»

    На сайте продавца доступен бесплатный номер 8-800.
    Для перехода на сайт нажмите «В магазин»

    На сайте продавца доступен бесплатный номер 8-800.
    Для перехода на сайт нажмите «В магазин»

    На сайте продавца доступен бесплатный номер 8-800.
    Для перехода на сайт нажмите «В магазин»

    На сайте продавца доступен «Заказ в один клик».
    Для перехода на сайт нажмите «В магазин»

    На сайте продавца доступен бесплатный номер 8-800.
    Для перехода на сайт нажмите «В магазин»

    На сайте продавца доступен бесплатный номер 8-800.
    Для перехода на сайт нажмите «В магазин»

    На сайте продавца доступен бесплатный номер 8-800.
    Для перехода на сайт нажмите «В магазин»

    На сайте продавца доступен «Заказ в один клик».
    Для перехода на сайт нажмите «В магазин»

    На сайте продавца доступен бесплатный номер 8-800.
    Для перехода на сайт нажмите «В магазин»

    На сайте продавца доступен «Заказ в один клик».
    Для перехода на сайт нажмите «В магазин»

    На сайте продавца доступен бесплатный номер 8-800.
    Для перехода на сайт нажмите «В магазин»

    На сайте продавца доступен «Заказ в один клик».
    Для перехода на сайт нажмите «В магазин»

    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.

    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.

    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.

    Анемометр для ветра

    • В наличии
    • Опт / Розница
    • 31.10.20

    Измерение: скорости ветра, величины воздушного потока, температуры; Поверка: нет; Единицы измерения: м/с, фут/мин, узлы, км/ч, миль/ч, м3/мин, фут3/мин, °C, °F; Рабочая температура, °С: от -40 до +60; Тип зонда: телескопический датчик; Точность: ±3%±0.1 /

    • В наличии
    • Опт
    • 29.10.20

    Сигнальный цифровой АСЦ-3, устанавливается на краны. Применяется для измерения скорости ветра и передачи сигнала в цифровом виде на приемник установленный в кабине машиниста крана.

    • В наличии
    • Опт
    • 29.10.20

    Производитель: PCE. Интерфейс USB скорость ветра до 35м/с объем воздуха до 9.999 м³/с компактный прибор температура до +50 °C подсветка дисплея Технические характеристики Температура: Диапазон измерения: -15 +50 °C (+14 +122 °F Точность: ±0.

    • В наличии
    • Опт / Розница
    • 30.10.20

    Состояние: новый; Страна-производитель: США; Производитель: CPS. CPS АМ50 — высокоточный с крыльчаткой. Предназначен для измерения скорости ветра в системах кондиционирования и вентиляции.

    • В наличии
    • Опт / Розница
    • 29.10.20

    цифровой, пневмометрический, переносной, предназначен для определения скорости и температуры воздушных потоков в открытом пространстве, скорости и температуры дымовых газов и газопылевых потоков, отходящих по закрытым каналам от стационарных источников

    Приборы для измерения скорости и направления ветра

    Флюгер Вильда (рисунок 6.3) — комбинированный метеорологический прибор для измерения направления и скорости ветра. Совмещает конструкции флюгера и анемометра.

    Описание прибора. Прибор состоит измачты высотой 8 — 10 метров с вертикальной осью для флюгарки, горизонтальной неподвижной 8-лучевой шкалы (звезды) с буквой «С» у штифта, направленного на север — для измерения направления ветра, подвижной флюгарки с прикрепленными на ней 2 лопастями и противовесом — для указания направления ветра, дугообразно изогнутой в вертикальной плоскости шкалы с штифтами-делениями на верхушке флюгарки — для измерения скорости ветра, «ветромерной доски» на горизонтальной оси на верхушке флюгарки рядом с дугообразной шкалой — для указания скорости ветра (при штиле ветромерная доска свешивается вертикально вниз, при ветре — отклоняется от вертикали, указывая на определенное деление дугообразной шкалы).

    Рисунок 6.3 – Флюгер Вильда

    Установка флюгера производится на метеорологической площадке на столбе в 10 – 12 м от поверхности земли. При установке столба штифт с буквой «С» устанавливают на астрономический север, который определяется с помощью магнитного компаса.

    При измерении направления ветра по флюгеру наблюдатель стоит под столбом и в продолжении 2 минут определяет положение указателя (противовеса) флюгарки, записывая среднее положение, которое занимает показатель во время наблюдений.

    Для определения скорости ветра наблюдатель отходит от столба флюгера и в направлении, перпендикулярном положению флюгарки отсчитывает число делений по штифтам. В течении 2 минут наблюдатель следит за отклонениями доски и отмечает ее среднее положение за этот промежуток времени.

    Анеморумбограф М63-МР (рисунок 6.4) — предназначен для дистанционных измерений и регистрации мгновенной, максимальной, средней скорости ветра и направления ветра. Обладает функциями регистрациии и обработки результатов измерения на персональном компьютере и распечатки этих данных на принтере. Имеет дополнительные модули для вывода измеряемых параметров на самописец.

    Дата добавления: 2014-11-20 ; Просмотров: 1475 ; Нарушение авторских прав?

    Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector
    ×
    ×