Устройство за измерване на скоростта на вятъра. Метеорологичен инструмент

Устройство за измерване на скоростта

Принцип на функциониране

Въпреки разнообразието от анемометри, които се различават конструктивно, повечето от тях работят по принципа за определяне на характера на действието на въздушния поток върху движещите се въртящи се елементи.

Устройствата от тази категория могат да определят максималния ток скорост на вятъра когато издухва поток в определена посока. Индивидуалните модели дават индикатори за обемния въздушен поток, температурата на потока, влажността. По този начин функционален инструмент за измерване на скоростта на вятъра се превръща в преносима метео станция.

видове

Има няколко отделни вида устройства, които могат да изчислят скоростта на вятъра. Понастоящем се разграничават следните видове инструменти за тази цел:

• въртене;
• вихрови;
• термичен;
• въртящ момент;
• оптичен;
• ултразвук.

Нека разгледаме подробно устройствата от всеки тип, да определим техните възможности, начини на работа.

Ротационни анемометри

Метеорологичният инструмент може да бъде оборудван с чаши или остриета, които играят ролята на чувствителен елемент. Последните са прикрепени подвижно към вертикалния прът и са свързани към измервателния уред. Преместването на въздушни течения кара тези грамофони да се въртят около оста. Когато движението се движи, измервателният механизъм записва броя на оборотите през определен интервал от време. Визуалната информация се осигурява от скала за скорост на вятъра или цифров дисплей.

Конструкции от този тип са изобретени отдавна. Въпреки това, въпреки появата на по-сложни инструменти, ротационните анемометри продължават успешно да се използват от метеоролозите по целия свят.

Вихрови анемометри

В такива инструменти измерването на скоростта и посоките на вятъра се дължи на влиянието на въздушните потоци върху светлинното колело, разположено във вертикалната равнина. Както и в предишния случай, въртене на работното колело чрез действие върху системата предавки прехвърля данните към механизма за отчитане.

Понастоящем ръчните вихрови анемометри са най-често срещани. Последните се използват за измерване на скоростта на въздушните потоци във вентилационните системи и тръбопроводи, монтирани в канали на промишлени и жилищни обекти.

Топлинни анемометри

Топлинните уреди не са с голямо търсене. Най-често, необходимостта от тяхното приложение възниква при измерване на индикаторите за бавен въздушен поток.

Термичният сензор за скорост вятър на принципа на измерване на температурата на нажежаемата жичка или специална пластина, която е налягането на въздуха. При различни скорости на потока се отделя определено количество енергия, което позволява да се поддържа една или друга температура на топлинния елемент. По такъв прост начин се определя скоростта на вятъра.

Анемометри на динамометъра

Индикаторът за скоростта на вятъра също може да функционира чрез определяне на индикаторите за налягането на вятъра в средата на L-образна тръба, запечатана от едната страна. Данните се получават чрез сравняване на излишното въздушно налягане извън и вътре в клетката.

Динамометър за измерване на скоростта на вятъра се използва не само в метеорологията. Инсталирани подобни устройства към вентилационните системи и димоотводите, където се изчислява дебитът на потока и тяхната скорост.

Ултразвукови анемометри

Принципът на функциониране на устройствата от тази категория се основава на определението скоростта на звука в приемника, в зависимост от скоростта на въздушния поток. Ето най-прецизните и съвременни устройства, които също ви позволяват да установите посоката на вятърните потоци.

Има тримерни и двумерни ултразвукови устройства. Първата дава възможност да се получат индикатори за посоката на потока в три компонента. На свой ред, двумерният метеорологичен инструмент позволява измерването на посоката и скоростта на вятъра само в хоризонталната равнина. Някои ултразвукови системи изчисляват температурата на въздушния поток.

Оптични анемометри

Учените-физици, инженери, участващи в космическите програми, често прибягват до използването на лазерни оптични устройства за измерване на скоростта и посоката на движение на въздушните течения. Такива устройства работят съгласно определението за зависимостта на разсеяната светлина, отразена от мобилния обект върху неговата скорост. Този метод не предполага директно действие на газообразни, твърди или течни вещества върху елементите на измервателното устройство.

Обхватът на оптичните анемометри е изключително широк, започвайки с определянето на посоките на движение на веществата в живите клетки и капилярите и завършвайки с изчисляването на скоростта на газовете в атмосферата.

Работата на лазерните устройства помага с висока точност да се изчисли скоростта на въздушните потоци около мобилните обекти, по-специално превозните средства, въздухоплавателните средства, космическите тела. Изчисленията позволяват на изследователите, инженерите и механика да развиват най-аеродинамичните форми в дизайна на технологиите.

Съвети за избор

Какво трябва да потърся при избора на устройство за измерване на скоростта и посоката на движение на въздушния поток? От решаващо значение е списъкът от задачи, които се поставят пред потребителя. В зависимост от това са важни следните технически характеристики на устройството:

• максималният диапазон на измерване;
• големина на грешките;
• възможността за използване при определени температурни условия;
• нивото на безопасност за потребителя, когато устройството е изложено на агресивни фактори на околната среда;
• тип: стационарно или преносимо устройство;
• степента на защита на механизма от въздействието на атмосферните валежи;
• естеството на захранването на устройството и начина, по който се генерират данните;
• размерите на устройството;
• способността за изчисляване на индикаторите през нощта (наличие на светлини).

Понастоящем за използване при изключително ниски температури е възможно да се използват метеорологични уреди с подгреватели. За мини и минни мини се използват специализирани анемометри, които могат да функционират правилно при висока прах на околната среда и в експлозивна среда. Такива функционални устройства понасят ефекта на повишена влажност и остават приложими при значителни температурни промени.

В крайна сметка,

Очевидно в зависимост от личните нужди е възможно да се избере най-подходящото устройство за фиксиране на индикаторите на въздушния поток. Тук обаче има трудности. Тъй като всички анемометри са измервателни уреди, те подлежат на сертифициране и атестиране в съответните държавни институции.