Анемометр – frwiki.wiki

Анемометр - frwiki.wiki Анемометр

Что нужно делать, чтобы получился самодельный анемометр

1. Иголкой проделай в теннисном мяче два крошечных отверстия одно напротив другого. Проще всего это сделать, нагрев кончик иглы на огне.

2. Продень швейную нитку или рыболовную леску сквозь мячик, оставив с одной стороны, примерно сорок пять сантиметров. Крепко привяжи ее и отрежь излишнюю длину.

3. Привяжи второй конец лески к палочке и обмотай ее ниткой, пока расстояние между палочкой и верхом мяча не достигнет тридцать сантиметров.

4. С помощью клейкой ленты прикрепи палочку к транспортиру. Нитка должна свисать с его наружной стороны из центральной точки.

5. Чтобы измерить скорость ветра, расположи транспортир в направлении ветра. Держи его за углы как можно дальше от себя. Нитка не должна касаться транспортира. При нулевой скорости ветра нитка будет висеть прямо вниз вдоль отметки девяносто градусов.

Мы с вами провели очередной опыт и на этот раз измерили скорость ветра, которая постоянна в регионе, где вы проживаете. Проводить различные опыты и эксперименты очень интересно, увлекательно и познавательно. Особенно для таких любознательных мальчиков и девочек, как вы.

Для изготовления прибора, который измеряет скорость воздушного потока, потребуются подручные средства. К примеру, в качестве лопастей анемометра можно использовать половинки пластиковых пасхальных яиц. Также обязательно потребуется компактный бесщеточный двигатель на постоянных магнитах.

Главное, чтобы сопротивление подшипников на валу моторчика было минимальным. Такое требование обусловлено тем, что ветер может быть совсем слабым, и тогда вал двигателя просто не будет проворачиваться. Для создания анемометра сгодится двигатель от старого жесткого диска.

Главная трудность при сборке анемометра заключается в том, чтобы сделать сбалансированный ротор. Двигатель потребуется установить на массивное основание, а на его ротор насадить диск из толстого пластика. Затем из пластиковых яиц нужно аккуратно вырезать три одинаковые полусферы.

Балансировку рекомендуется проводить в помещении, где полностью отсутствуют всякие движения ветра. Ось анемометра должна находиться в горизонтальном положении. Подгонку веса обычно выполняют с помощью надфилей. Смысл в том, чтобы ротор останавливался в любом положении, а не в одном и том же.

Анемометр с трубкой пито

Анемометр - frwiki.wiki

Принцип трубки Пито.

Трубка Пито обязана своим названием французскому физику Анри Пито (1695-1771), который первым в 1732 году предложил «машину для измерения скорости проточной воды и следа за судами» . Эту концепцию подхватил и улучшил Генри Дарси, а затем Людвиг Прандтль, который думает об использовании трубки в трубе для измерения локальных скоростей потока жидкости. В аэронавтике это, с технологической точки зрения, преемник системы Etévé.

Трубка Пито является составным элементом анемобарометрической системы, состоящей из двух коаксиальных коленчатых трубок, отверстия которых, сообщающиеся с текучей средой, скорость которой должна быть измерена, расположены определенным образом.

Разница между этими давлениями дает воздушную скорость, по которой может быть определена путевая скорость. Эти два параметра являются важной информацией для пилота, который нуждается в ней для расчета своего перемещения в пространстве (навигация) и расхода топлива его транспортного средства. Это следует из теоремы Бернулли, если пренебречь термином z как имеющим прямую связь между скоростью и динамическим давлением, которое измеряется датчиком давления или простым манометром.
пт-пs{ displaystyle scriptstyle P_ {t} -P_ {s}}12ρV2 пsзнак равно0 пт{ displaystyle textstyle { frac {1} {2}} rho V ^ {2} P_ {s} = 0 P_ {t}}, откуда Vзнак равно2(пт-пs)ρ{ displaystyle textstyle V = { sqrt { frac {2 (P_ {t} -P_ {s})} { rho}}}}

в котором :

V{ displaystyle textstyle V} : скорость движения (или ветра) [ м / с ]
пs{ displaystyle textstyle P_ {s}} : Окружающее (статическое) давление, измеренное перпендикулярно [ Па ]
пт{ displaystyle textstyle P_ {t}} : Общее давление (динамическое статическое), измеренное по касательной [ Па ]
ρ{ displaystyle textstyle rho} : Плотность жидкости [ кг / м 3 ]

Анемометр это прибор для измерения

Что такое анемометр и как его выбрать?

Анемометр Это Прибор Для Измерения

Содержание

  1. Что это такое и зачем нужен?
  2. Виды
  3. Лучшие производители
  4. Советы по выбору
  5. Сферы применения
  6. Особенности использования

Вполне предсказуемо на вопросы, что такое анемометр, как он выглядит, как правильно его выбрать, в наши дни ответит далеко не каждый. Дело в том, что эти измерительные приборы не так широко распространены, в отличие от других метеорологических устройств. Но в то же время свойства, характеристики и функционал современных анемометров заслуживают внимания.

Анемометр Это Прибор Для Измерения

Что это такое и зачем нужен?

Описание этих устройств, именуемых также ветромерами, стоит начать с того, что сам термин «анемометр» имеет греческие корни. Однако сами греки к появлению инструмента, который представляет приспособление для измерения интенсивности (скорости) движения ветра, не имеют никакого отношения. Его в 1540 году изобрел итальянский математик Альберти.

Стоит заметить, что после этого некоторые ученые предпринимали попытки создания аналога оборудования, которое предназначено для определения скорости ветра и других потоков. При этом в некоторых случаях им ошибочно приписывали авторство данного изобретения.

Так, астроном из Ирландии Робинсон в 1846 году смог успешно модернизировать устройство, внеся в его конструкцию некоторые изменения.

Анемометр Это Прибор Для Измерения

Независимо от конкретного назначения, единицей измерения для подавляющего большинства аппаратов являются метры в секунду. Для непосредственно самой фиксации показателей и представления получаемых данных в комфортном виде описываемые приборы (от карманных до промышленных) включают в себя три модуля:

  1. измерительный. он же первичный;
  2. преобразовательный;
  3. регистратор.

Результатом поэтапной активации этих модулей становится отображение на механических счетчиках, шкалах, индикаторах или же цифровых дисплеях скорости исследуемого потока.

Анемометр Это Прибор Для Измерения

Виды

На данный момент в самых разных сферах используется широкий перечень разновидностей описываемых приборов. Так, к примеру, можно приобрести или сделать самостоятельно простейший анемометр для детей. На современной специальной технике устанавливается крановый, сигнальный ветромер, необходимый для работы подъемных машин. На этом, естественно, список видов устройств не заканчивается.

Про анемометры:  Прибор для измерения тяги в дымоходе - Все, что нужно знать об отоплении

С учетом принципа функционирования датчиков существующие на сегодня анемометры делят на:

  • вращающиеся, которые могут быть чашечными, спиральными, а также лопастными;
  • тепловые;
  • акустические, или же ультразвуковые;
  • оптические, именуемые также лазерными;
  • напорные;
  • поплавковые;
  • вихревые.

Анемометр Это Прибор Для Измерения

Предсказуемо все перечисленные разновидности ветромеров существенно отличаются друг от друга. Но в первую очередь важно заметить, что все доступные модели разделяют на механические и электронные. Конечно же, последние отличаются максимальной точностью, повышенной чувствительностью и простотой эксплуатации. Современные приборы способны фиксировать:

  • скорость потока;
  • параметры максимальных порывов;
  • усредненные показатели.

Отдельно следует выделить ветромеры с выносным датчиком, который выполнен в виде отдельного конструктивного элемента (зонда). Пользоваться такими моделями очень комфортно, поскольку удобно отслеживать результаты на экране в режиме реального времени.

Анемометр Это Прибор Для Измерения

В зависимости от модификации цифровые аппараты могут иметь память для хранения получаемых данных.

Вращающиеся

В данном случае основной чувствительный элемент – это 3 или же 4 чаши в виде полусфер, которые располагаются на оси при помощи соединительных спиц. Поток воздействует на данную конструкцию с изменяющейся силой, из-за чего система получает соответствующий импульс и начинает вращаться. Счетчик оборотов в самом простом исполнении – это циферблат с тремя рабочими шкалами, на которых фиксируются тысячи, сотни и единицы.

Важно учитывать, что линейная скорость потоков отличается от скорости вращения чашек. Коэффициент ветромера составляет 2-3 единицы. Помимо этого, важно помнить о нелинейности характеристики измерительного прибора, исходя из чего для получения точных показаний дополнительно требуются секундомер и градуировочный график. В итоге алгоритм измерений, согласно инструкциям, включает в себя три ключевые стадии.

  1. Фиксация количества оборотов блока с чашами за конкретный интервал времени.
  2. Определение по графику пути, пройденного потоком.
  3. Нахождение скорости путем деления расстояния на зафиксированное время.

Анемометр Это Прибор Для Измерения

Стоит заметить, что полученный результат – это среднее значение скорости за указанный временной промежуток.

Ручной ветромер индукционного типа оснащен тремя чашами, благодаря чему улучшается отклик прибора на колебания интенсивности потока. Главные преимущества таких моделей заключаются в отсутствии графика и необходимости применения секундомера. Все измерения, результаты которых показывает аппарат, осуществляются в режиме реального времени. Индукционные вращающиеся аппараты измеряют показания в пределах от 0,2 до 30 м/с.

Анемометр Это Прибор Для Измерения

В лопастных анемометрах основным элементом является крыльчатка. Принцип функционирования прибора такой же, как и у чашечных моделей. С учетом того, что ось вращения лопастей расположена параллельно исследуемому потоку, датчик устанавливается сразу за крыльчаткой. Он, в свою очередь, становится преградой на пути воздуха, из-за чего ограничивается рабочий диапазон устройства в пределах 5 м/с.

Анемометр Это Прибор Для Измерения

Электронные модификации лопастных анемометров не имеют указанных счетчиков. Эта конструктивная особенность позволяет измерять скорость ветра до 45 м/с. Производители представляют на рынке приборы данной категории как с интегрированными, так и с выносными чувствительными элементами.

Анемометр Это Прибор Для Измерения

Ультразвуковые

Принцип работы приборов для определения описываемых показателей, относящихся к данной категории, основан на вариативности скорости звуковых колебаний. Если перемещающийся поток направлен попутно ультразвуку, то скорость последнего будет предсказуемо увеличиваться.Соответственно, в ситуациях с противоположным направлением движения скорость будет падать.

Фиксировать скорость ветра и любого другого потока удается за счет контроля времени, за которое отражается и возвращается импульс. Важно учесть, что такие ультразвуковые измерительные приборы подключаются к специальным блокам, отвечающим за обработку метеоданных. В итоге все результаты отображаются на мониторе.

При этом, в зависимости от перечня производимых измерений (функциональности), датчики делятся так.

  1. Двухмерные, которые определяют направление движения потока и, конечно же, его скорость.
  2. Трехмерные, измеряющие три вектора скорости.
  3. Четырехмерные (термоанемометры), в задачи которых входит определение трех скоростных векторов и температуры среды.

Важно заметить, что из-за отсутствия в конструкции подвижных элементов акустические (ультразвуковые) анемометры измеряют скорость ветра в пределах 60 км/ч.

Лазерные

Этот тип измерительных устройств функционирует по такому же принципу, что и предыдущий. С той только разницей, что вместо звукового сигнала используется луч. Он с заданными скоростью и временем совершает путь от передатчика к приемнику.

Момент отражения лазерного луча от исследуемого объекта фиксируется датчиками. Аппаратура определяет разницу частот исходящего и возвращающегося излучений. На завершающем этапе рассчитывается искомый показатель с учетом полученных данных.

Анемометр Это Прибор Для Измерения

Термоанемометры

Подтвержденным фактом, а не личным мнением многих людей является то, что в жару даже незначительный воздушный поток становится источником исключительно позитивных эмоций, поскольку холодит кожу. Именно на этом явлении и базируется функционирование ветромера описываемого вида.

В качестве основного, то есть восприимчивого конструктивного элемента подобных аппаратов выступает нить, выполненная из тугоплавкого материала. На нее подается электрический ток, за счет которого происходит нагрев проводника. В итоге он становится теплее окружающей среды.

Из-за охлаждения набегающим потоком происходит коррекция сопротивления нити, что и фиксируется прибором. Существует три варианта подключения датчика:

  1. при постоянном напряжении;
  2. с фиксированным током;
  3. термоконстантная схема.

Анемометр Это Прибор Для Измерения

Стоит учесть, что подобные устройства применяются в оснащении современных автомобильных силовых агрегатов. И речь идет о датчиках массового расхода воздуха, более известных автомобилистам как ДМРВ.

Лучшие производители

На данный момент многие производители представляют в соответствующем сегменте рынка измерительной техники целые модельные ряды анемометров. В перечень наиболее популярных брендов можно включить следующие компании.

  • ADA Instruments – российская торговая марка измерительного и диагностического оборудования. Логотип «ADA», означающий в свою очередь «дополнительная мощность», стал синонимом качества.

Анемометр Это Прибор Для Измерения

  • CEM Shengen Everbest Machinery Idustry Co Ltd – еще один российский производитель. Его продукция известна на рынке в течение последних 25 лет. Компания предлагает потребителю широкий ассортимент современного измерительного оборудования.

Анемометр Это Прибор Для Измерения

  • Testo – концерн, представляющий в описываемом сегменте Германию. Является признанным лидером рынка портативных ручных и профессиональных стационарных устройств широкого предназначения. За свою 55-летнюю историю немецкая компания смогла достигнуть выдающихся результатов. На данный момент более 80 официальных представительств успешно работают в 33 странах.
  • «МЕГЕОН» – очередная известная российская марка, объединившая широкий спектр контрольно-измерительной техники. Стоит заметить, что большая часть продукции данного бренда относится к бюджетной ценовой категории. Однако при этом приборы могут похвастать высоким качеством и точностью.
Про анемометры:  Как пользоваться анемометром видео - Мастерок

Анемометр Это Прибор Для Измерения

  • SkyWatch – марка компании JDC Electronic SA, выпускающей анемометры, отличающиеся от конкурентов настоящим швейцарским качеством. На рынке приборов и комплексов для метеорологических исследований продукция бренда представлена с 1981 года.

Советы по выбору

Выбор в пользу той или иной модели ветромера будет напрямую зависеть от особенностей эксплуатации прибора. Так, к примеру, спортсменам стоит рассматривать исключительно портативные электронные устройства. В данном случае ключевыми критериями будут компактность, минимальный вес, а также простота использования и максимальная надежность.

Анемометр Это Прибор Для Измерения

Такие приборы позволят получить необходимые данные нажатием одной кнопки.

При покупке аппарата настоятельно рекомендуется акцентировать внимание на следующих важных моментах.

  • Ключевые технические характеристики. Имеется в виду, прежде всего, диапазон измеряемых скоростей потоков. В данном случае определяющую роль будут играть условия эксплуатации прибора и его основное предназначение.
  • Точность. Если речь идет о необходимости высокоточных измерений в лабораторных условиях, то стоит отдать предпочтение представителям модельных рядов динамических и лазерных анемометров.
  • Вероятность возникновения гарантийных случаев. Одним из важных моментов в этом контексте являются последствия превышения скоростных лимитов для устройства. Другими словами, важно определиться с порогом прочности конструкции. Не менее значимыми будут особенности обслуживания техники, включая периодичность поверки.
  • Качество корпуса и измерительных элементов.
  • Комплектация прибора.

Помимо всего уже перечисленного, в перечень важных факторов необходимо включить наличие дополнительных функций. От функциональности аппарата будет зависеть необходимость приобретения дополнительного оборудования в виде инструментов для определения влажности и температуры, а также тахометра. Также стоит уделить внимание единицам измерения, поскольку на некоторых моделях иностранного производства они могут отличаться.

Сферы применения

Целью изобретения описываемого прибора изначально было определение силы ветра, то есть скорости потока воздушных масс. На сегодня анемометры нашли более чем широкое применение.

  • На метеорологических станциях.
  • В авиации (аэродромные службы).
  • Для контроля состояния эксплуатируемых систем вентиляции любой сложности и масштабов: от бытовых до тоннелей метрополитена и проходческих штреков.
  • В современном строительстве. Имеются в виду уже упоминаемые вертушки на башенных кранах.
  • В аграрной отрасли при осуществлении опыления, опрыскивания и внесении удобрений.

Помимо всего перечисленного, ветромеры успешно используются спортсменами. Речь идет о видах спорта, в которых контроль направления и силы ветра является обязательным. К таковым относятся парусный и парашютный спорт, парапланеризм, состязания буеров и прочее.

Анемометр Это Прибор Для Измерения

Особенности использования

Независимо от модели анемометра и опыта пользователя, перед началом эксплуатации прибора стоит внимательно изучить инструкцию производителя, что поможет избежать серьезных ошибок, а иногда поломок и дорогостоящего ремонта. В ситуации с классическими ветромерами их использование предусматривает следующие действия.

  1. Устройство закрепляют на шесте и поднимают вверх, принимая во внимание направление ветра.
  2. Спустя 10 минут снимают зафиксированные анемометром показания.

Анемометр Это Прибор Для Измерения

Особое внимание следует уделять рекомендациям производителя касательно условий эксплуатации, чтобы минимизировать риск преждевременного выхода из строя ветромера. Например, отдельным моделям категорически противопоказано воздействие прямых лучей ультрафиолета. Важно всегда помнить, что анемометр – это точный измерительный инструмент, на качество работы которого могут негативно влиять любые внешние факторы. В частности, к таковым относится повышенное содержание в исследуемой среде пыли и грязи. Эта проблема наиболее актуальна для механических приборов.

Еще один важный момент заключается в том, что далеко не все модели рассчитаны на длительные рабочие нагрузки. Но в любом случае особое внимание уделяется точности показаний приборов, исходя из чего перед использованием необходимо сделать следующее.

  1. Осмотреть устройство с целью выявления повреждений.
  2. Проверить работоспособность в щадящих условиях.
  3. Протестировать вывод данных.

Анемометр Это Прибор Для Измерения

В ситуациях с механическими ветромерами следует учитывать указанную в инструкции поверку. У цифровой модели вся информация появится на экране.

Как сделать анемометр на базе arduino

Прибором измерения силы ветра своими руками
Автор этой самоделки однажды столкнулся с вопросом, как можно определить, есть ли ветер в том месте, где он живет. Такой вопрос возник из-за того, что он хотел поставить ветряк для генерации электричества. С помощью этого хитроумного приспособления можно сделать замеры, как часто бывает ветер, с какой средней скоростью он дует и так далее. В качество основы для сбора и обработки информации лежит плата Arduino.

Материалы и инструменты для изготовления анемометра: — кусок квадратной трубы; — болгарка; — сварка; — подшипник; — развертка; — гвозди; — краска; — светодиодиодно-фототранзисторный датчик (можно вытащить из принтера); — схема Arduino; — минимальный набор инструмента.

Про анемометры: Как измерить ветер анемометром

Прибором измерения силы ветра своими руками
Процесс изготовления:

Шаг первый. Изготавливаем датчик анемометра

Для изготовления датчика нужно взять кусок квадратной трубы и затем в ней вырезать окошко, через него потом будет происходить установка начинки. Внутри этой трубы нужно приварить металлическую пластину, она будет выступать в качестве держателя подшипника. Потом приваривается еще одна пластина для фиксирования нижнего подшипника.

Верх автор решил сделать в виде скатной крыше. Для этого берется четыре треугольника, сперва прихватывается сваркой, а затем хорошо проваривается.

Прибором измерения силы ветра своими руками
Далее заготовка зажимается в тиски и диаметром сверла на 0.5 мм меньше, чем диаметр подшипника в нижней крышке и середине сверлится отверстие. Оба они нужны для подшипников. Чтобы подшипники встали на места с натяжкой, размер отверстий подгоняется разверткой. После того как подшипники были установлены, в них был вставлен гвоздь 100-ка. В середине окошка на него надевается пластмассовая шайба с четырьмя прорезями. Снизу гвоздя была нарезана резьба и затем на эту ось была накручена крыльчатка.

Шаг второй. Процесс изготовления крыльчатки

Чтобы изготовить крыльчатку нужно взять гайку и приварить к ней электродом на 2мм три гвоздя. Концы гвоздей обрезаются, и на них нарезается резьба. Затем на концы надеваются половинки от мячика.

В качестве держателя к корпусу был приварен шестигранный пруток из нержавеющей стали. А чтобы корпус не ржавел, он был покрыт белой эмалью.

Про анемометры:  Применение анемометров и термоанемометров в различных сферах промышленности

Прибором измерения силы ветра своими руками
Чтобы датчик мог считывать информацию, нужна шайба с прорезями. Автор достал ее из старой шариковой компьютерной мышки. Когда прорезь проходит перед светодиодно-фототранзисторным датчиком, он посылает сигнал электронике.

Что касается лопастей крыльчатки, то они сперва были изготовлены из теннисных мячиков. При таком размере лопастей крыльчатка заводится при ветре от 5 м/с. Чтобы сделать крыльчатку чувствительнее, были приобретены мячики диметром 55 мм, в таком случае крыльчатка начинает крутится уже при м/с. При этом измерение ведется до 22 м/с.

Шаг третий. Электронная часть

В качестве электронной схемы автор сперва использовал самодельную ЛУТ схему с добавлением зеленой макси из Китая. Но система не могла показывать скорость ветра в метрах/секунду. Она лишь отображала количество оборотов.

На данный момент идет сборка схемы на Arduino. Принцип работы анемометра автора точно такой, как и компьютерной мышки. Нужно теперь лишь соединить две схемы.

Было решено передать импульсы с фототранзистора на Arduino, при этом схема стала воспринимать такие сигналы как нажатия на кнопку. Чтобы получить скорость ветра, нужно просто посчитать, сколько идет нажатий на кнопку в течение определенного времени, скажем, в секунду.

Как сделать анемометр на базе Arduino
Вот и все, теперь анемометр можно считать готовым. При необходимости в код можно добавить функцию, которая бы подсчитывала, сколько времени ветер дул с какой-то определенной скоростью. Такая самоделка будет отличным дополнением для тех, кто собирается установить ветряк или пристально следит за погодой.

anemometr.rar [9.54 Kb] (скачиваний: 1118)

Примечания и ссылки

  1. a b c d and e Ален Лиотье, «  анемометр  » , технические разработки и изобретения на Anémotech (по состоянию на 2 августа 2022 г. ) .
  2. (in) ”  History of the Anemometer  “ on Logic Energy (по состоянию на 20 сентября 2022 г. )
  3. a и b «  Анемометр  » , Метеорологический глоссарий , на Метео-Франс (проверено 20 сентября 2022 г. ) .
  4. Бюро переводов, «  анемометр давления  » , Termium , Public Works and Government Services Canada (по состоянию на 20 сентября 2022 г. )
  5. «  Аэродинамическая труба μSE, предназначенная для калибровки анемометров  » , Испытательные платформы , Научно-технический центр строительства,2022 г.(по состоянию на 18 октября 2022 г. ) .
  6. ^ Всемирная метеорологическая организация , «  Пропеллер анемометр ,  » на ЕВМЕТКАЛ (доступ к 14 февраля 2022 )
  7. Всемирная метеорологическая организация, «  Анемометр Мулине  », на Эвметкале (просмотрено 23 мая 2020 г. ) .
  8. Бюро переводов, «  Мельница Анемометр ,  » Termium , на общественных работ и государственных услуг Канады (доступ к 20 сентября 2022 г. )
  9. a и b «  Принцип работы  » , LCJ Capteurs (по состоянию на 13 февраля 2022 г. ) .
  10. ^ Всемирная метеорологическая организация, «  Двунаправленная анемометр ,  » на ЕВМЕТКАЛ (доступ к 20 сентября 2022 )
  11. Европейский патент № EPO 801311 A и патент США № 5877416 (1999).
  12. (in) Пол Д. Итен, «  Лазерный доплеровский анемометр  » в Бюро патентов и товарных знаков США ,29 июня 1976 г.(по состоянию на 20 сентября 2022 г. )
  13. ^ Всемирная метеорологическая организация, «  Тарелка анемометр ,  » на ЕВМЕТКАЛ (доступ к 20 сентября 2022 г. )
  14. Бюро переводов, «  пластинчатый анемометр  » , Termium , Public Works and Government Services Canada (по состоянию на 20 сентября 2022 г. )
  15. ^ Всемирная метеорологическая организация, ”  Tube анемометр ,  “ на ЕВМЕТКАЛ (доступ к 20 сентября 2022 г. )
  16. Бюро переводов, ”  Anémomètre de Dines  “ , Termium , об общественных работах и ​​государственных услугах Канады (по состоянию на 20 сентября 2022 г. )
  17. ^ Всемирная метеорологическая организация, ”  Anémobiagraphe  “ , на Eumetcal (по состоянию на 21 сентября 2022 г. )
  18. «  Ventimeter  » на Météo Vintage ,14 июля 2022 г.(по состоянию на 22 мая 2021 г. )

Чашечный анемометр (сказал робинсон)

Анемометр - frwiki.wiki

Чашечный анемометр.

Чашечный анемометр был изобретен Джоном Ромни Робинсоном в 1846 году. Он состоит из трех полуоболочек размером с теннисный мяч (около 6,5  см в диаметре), расположенных на горизонтальных рычагах, расположенных под  углом 120 градусов и установленных на вертикальной оси, оснащенных устройством для подсчета оборотов. ; скорость вращения анемометра пропорциональна скорости ветра.

Когда дует ветер, он попеременно встречает полую, а затем округлую чашу. Согласно законам аэродинамики, полость оказывает большее сопротивление прохождению воздуха, чем выпуклая форма. Эта разница заставляет анемометр вращаться. Тогда скорость ветра примерно равна скорости смещения центра чашек, которая сама пропорциональна числу оборотов анемометра в секунду:

Vзнак равно2π⋅F(НЕТ)⋅р⋅НЕТ{ Displaystyle V = 2 pi cdot { mathcal {F}} (N) cdot R cdot N}

с участием:

⋅V{ Displaystyle cdot V} : скорость ветра [м / с]
⋅р{ Displaystyle cdot R} : средний радиус плеч (от оси вращения до центра чашек) [м]
⋅НЕТ{ Displaystyle cdot N} : количество оборотов в секунду [1 / с]
⋅F(НЕТ){ Displaystyle cdot { mathcal {F}} (N)} : функция калибровки

Функция калибровки отражает аэродинамические свойства анемометра и трения, которые изменяют вращательное движение анемометра. Это зависит от размеров и материалов анемометра и скорости его вращения. Для его точного определения можно использовать только испытания в аэродинамической трубе при различных ветровых условиях.

Для стандартного анемометра (диаметр чашечек 6 сантиметров) скорость вращения один оборот в секунду соответствует ветру, дующему со скоростью 1  м / с , или 3,6  км / ч .

Этот тип анемометра может измерять скорость ветра от 0 до почти 200  км / ч . Более высокие скорости вызовут нагрузки, которые чашки не смогут выдержать. Но такие сильные ветры встречаются только во время торнадо или тропических циклонов .

Двумя большими достоинствами этого анемометра являются его простота и практически полное отсутствие ограничений в диапазоне измеряемых скоростей; но если он используется без электронного оборудования для записи данных, короткая, но сильная вспышка не записывается.

К сожалению, когда Робинсон представил свой анемометр, он заявил, что размер чашек и длина рук не влияют на результат измерения. Это утверждение, по-видимому, было подтверждено некоторыми независимыми экспериментами. Позже было обнаружено, что отношение скорости ветра к размеру чашки (коэффициент) не является постоянным и в значительной степени зависит от размера чашки и длины руки.

Оцените статью
Анемометры
Добавить комментарий

Adblock
detector