Общие правила эксплуатации аттракционов – 1. Общие требования
5.1. Запрещена эксплуатация аттракционов, не зарегистрированных в администрации муниципального образования (поселения).
Аттракционы должны эксплуатироваться в соответствии с Правилами и эксплуатационной документацией.
5.2. Электрическое оборудование аттракционов должно эксплуатироваться в соответствии с правилами эксплуатации электроустановок потребителей и правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей.
5.3. Аттракционы должны эксплуатироваться в диапазоне температур и скорости ветра, определенных эксплуатационной документацией.
Для обеспечения контроля допустимых значений климатических факторов площадки, на которых установлены аттракционы, рекомендуется оборудовать термометром и анемометром.
Запрещена эксплуатация аттракционов (кроме павильонных) при неблагоприятных климатических факторах внешней среды (дождь, снег, гроза, туман и прочее).
5.4. Аттракционы должны быть снабжены трафаретами (табличками, плакатами) с предупредительными надписями “Не включать”, “Аттракцион не работает” и другими, вывешиваемыми обслуживающим персоналом в случае проведения профилактических и ремонтных работ или возникновении аварийных ситуаций.
5.5. Аттракционы должны снабжаться аптечками для оказания первой медицинской помощи пострадавшим.
5.6. У входа на посадочную площадку должны вывешиваться для посетителей правила пользования аттракционом. В них должны быть указаны:
возрастные ограничения;
фамилия, имя, отчество и должность ответственного за безопасную эксплуатацию аттракциона;
противопоказания к пользованию аттракционом по состоянию здоровья посетителей (для аттракционов, у которых посадочные места движутся с линейной скоростью более 8 м/с и ускорением более 2 м/с), а также при необходимости – антропометрические данные посетителей (рост, вес);
номинальная нагрузка на одно посадочное место (грузоподъемность кабины, сидения, гондолы и прочего);
порядок посадки и высадки посетителей;
положение посетителей на посадочных местах;
необходимость использования элементов безопасности (привязных ремней, поясов, поручней и прочего);
правила поведения посетителей при работе аттракциона (запрещается курить, принимать пищу, алкогольные напитки, проходить на аттракцион с животными, задерживать подвижные элементы, нарушать фиксацию ремней и другое).
5.7. К аттракционам (сборочным единицам аттракционов) с повышенной опасностью относятся:
аттракционы с механизированным приводом с подъемом посадочных мест (посетителей) на высоту от уровня посадочной площадки более 2 м – для детских аттракционов и более 3 м – для взрослых независимо от скорости вращения;
карусели с механизированным приводом вертикальные, горизонтальные, наклонные, со сложной траекторией движения при линейной скорости посадочных мест более 0,5 м/с независимо от высоты подъема;
аттракционы типа “Автодром” со свободной траекторией движения самоходных средств (электромобилей) без подъема при скорости движения более 4 м/с;
аттракционы любой конструкции при линейной скорости движения посадочных мест более 5 м/с; а также батуты;
качели механизированные и немеханизированные, вращающиеся или с углом отклонения посадочных мест на величину более 45° и подъемом кабин более 1,5 м;
аттракционы механизированные с гидравлическим или пневматическим приводом посадочных мест (кабин, платформ).
5.8. Посадка и высадка посетителей должны осуществляться под наблюдением оперативного персонала с выполнением следующих требований:
посадка (высадка) посетителей должна осуществляться с посадочной площадки при полностью остановленном аттракционе или циклических остановках без базовых составных частей; в аттракционах с непрерывными циклами катания без остановки следует строго придерживаться указаний эксплуатационной документации;
размещение посетителей на аттракционах, имеющих тормозную систему, производится при застопоренных (зафиксированных тормозом) кабинах;
посадка (высадка) на каруселях, имеющих сегментную посадочную площадку, должна осуществляться через одно сиденье (кабину) при циклических остановках аттракциона;
посадку посетителей на каруселях при неполной загрузке необходимо производить в порядке, обеспечивающем распределение на зонт (платформу) нагрузки, приближающейся к симметричной;
посадка (высадка) посетителей на аттракционах с энергоснабжением от сети через контактный токосъемник производится при снятом напряжении.
5.9. Перед началом работы каждый аттракцион должен быть подвергнут ежедневной проверке и опробован в режиме эксплуатации без посетителей, о чем делается отметка в журнале ежедневного приема-сдачи аттракциона.
Допуск посетителей на аттракцион разрешается только при отсутствии неисправностей и нарушений в его работе и наличии отметки в журнале учета ежедневного, периодического и сезонного технического обслуживания аттракциона, который ведется по форме согласно приложению №8 к настоящим Правилам. Для каждого аттракциона ведется отдельный журнал.
При выявлении неисправностей, нарушений Правил, при эксплуатации аттракционов администрация должна приостановить эксплуатацию и принять меры к их устранению. В частности, эксплуатация не допускается:
при неисправности органов управления, сигнализации, тормозов, блокировок, элементов посадочных площадок, сидений, устройств и элементов безопасности;
при наличии нарушений, трещин и выработки в ответственных элементах несущих конструкций;
при потере устойчивости, отклонении самого аттракциона или отдельных его несущих элементов от положений, предусмотренных эксплуатационной документацией;
при изменении технических характеристик в процессе работы (изменении скорости и характера движения) и несоответствии их требованиям эксплуатационной документации;
при истекшем сроке эксплуатации и отсутствии технического освидетельствования;
при отсутствии и (или) несоответствии требованиям эксплуатационной документации средств крепления батута;
при отсутствии аттестованного персонала для обслуживания аттракционов.
5.10. Рабочие места операторов и помощников операторов должны быть оборудованы устройствами (кабинами, зонтами, навесами, в том числе если они не предусмотрены конструкцией аттракциона), защищающими обслуживающий персонал от воздействия солнечной радиации и атмосферных осадков.
5.11. Рабочие места операторов на аттракционах, эксплуатируемых в холодное время года, должны быть оснащены обогревателями.
5.12. Уровень звука на постоянном рабочем месте оператора и помощника оператора должен быть не более 80 дБ.
Гост р 52300-2022 оборудование и покрытия детских игровых площадок. безопасность конструкции и методы испытаний каруселей. общие требования (переиздание) от 24 июня 2022 –
ГОСТ Р 52300-2022
ОКС 97.200.40
Дата введения 2022-01-01
1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием “Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации и сертификации в машиностроении” (ВНИИНМАШ)
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 455 “Оборудование детских игровых площадок”
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 24 июня 2022 г. N 179-ст
4 В настоящем стандарте учтены основные нормативные положения европейского стандарта EН 1176-5:2008* “Оборудование и покрытия детских игровых площадок. Часть 5. Дополнительные требования безопасности конструкции и методы испытаний каруселей” (EN 1176-5:2008 “Playground equipment and surfacing – Part 5: Additional specific safety requirements and test methods for carousels”, NEQ)
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. – Примечание изготовителя базы данных.
5 ВЗАМЕН ГОСТ Р 52300-2004
6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Октябрь 2022 г.
Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2022 г. N 162-ФЗ “О стандартизации в Российской Федерации”. Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе “Национальные стандарты”, а официальный текст изменений и поправок – в ежемесячном информационном указателе “Национальные стандарты”. В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя “Национальные стандарты”. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования – на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)
Настоящий стандарт распространяется на карусели диаметром более 500 мм, устанавливаемые на детских игровых площадках. Стандарт устанавливает общие требования к безопасности конструкции и методам испытаний каруселей всех типов.
Настоящий стандарт должен применяться совместно с ГОСТ Р 52167 и ГОСТ Р 52169.
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ ISO/IEC 17025 Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий
ГОСТ Р 52167-2022 Оборудование и покрытия детских игровых площадок. Безопасность конструкции и методы испытаний качелей. Общие требования
ГОСТ Р 52169-2022 Оборудование и покрытия детских игровых площадок. Безопасность конструкции и методы испытаний. Общие требования
ГОСТ Р 58207/ISO/IEC Guide 50:2022 Аспекты безопасности. Руководящие указания по вопросам безопасности детей, рассматриваемым в стандартах и технических условиях
Примечание – При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования – на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю “Национальные стандарты”, который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя “Национальные стандарты” за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.
В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 52167, ГОСТ Р 52169, а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 карусель: Оборудование с одним или более посадочным местом (местами), вращающееся вокруг оси, вертикальной или с углом наклона не более 5° от вертикали.
3.2 посадочное место: Сиденье или платформа и/или поручни на карусели, которые позволяют ребенку сидеть, стоять и держаться или приводить в движение карусель.
Карусели подразделяют на следующие типы:
– тип А – “Вращающиеся кресла”.
Карусель без сплошной платформы, посадочные места которой оборудованы сиденьями или поручнями, жестко соединенными балками с опорной конструкцией, размещенной на центральной оси (см. рисунок 1).
Рисунок 1
– тип Б – “Вращающаяся платформа”.
Карусель со сплошной вращающейся платформой, на которой посадочные места размещены непосредственно на внешней стороне платформы и/или оборудованы дополнительными сиденьями или поручнями, жестко закрепленными на платформе и/или на центральной оси (см. рисунок 2).
Рисунок 2
– тип В1 – “Вращающийся гриб”.
Карусель, посадочные места которой (поручни в виде замкнутого кругового кольца) жестко закреплены с нижней стороны вращающейся опорной конструкции (см. рисунок 3).
Рисунок 3
– тип В2 – “Планирование в воздухе”.
Карусель, посадочные места которой размещены на гибких подвесных элементах с нижней стороны вращающейся опорной конструкции (см. рисунок 4).
Рисунок 4
– тип Г – “Движение по круговой колее”.
Карусель, обеспечивающая перемещение детей по ровной или волнистой круговой колее с помощью привода ведущего колеса мускульной силой рук или ног (см. рисунок 5).
Рисунок 5
– тип Д – “Большой вращающийся диск”.
Карусель с наклонной осью вращающейся платформы; приводится во вращение силой тяжести, когда дети перемещаются по платформе (см. рисунок 6).
Рисунок 6
5.1 Конструкция каруселей всех типов должна соответствовать требованиям безопасности и/или мерам защиты по ГОСТ Р 52169, ГОСТ Р 58207 и настоящего стандарта.
5.2 Пользование каруселями может включать риски согласно ГОСТ Р 52169 (подраздел 4.1), связанные в основном с силой инерции и силой тяжести.
5.3 Высота свободного падения в любой точке карусели не должна превышать 1000 мм.
5.4 Зоны карусели
5.4.1 Зоны карусели представлены на рисунке 7.
5.4.2 Площадь зоны безопасности должна быть равна площади зоны приземления.
В зоне безопасности карусели не должно быть никаких посторонних предметов.
5.4.3 Требования к размерам зоны безопасности карусели отличаются от требований ГОСТ Р 52169, так как на ребенка дополнительно действуют силы инерции.
5.4.3.1 Ширина зоны безопасности карусели – не менее 2000 мм.
5.4.3.2 Высота зоны безопасности от поверхности карусели, на которой размещаются дети – не менее 2000 мм.
Зона безопасности карусели не должна перекрываться зонами безопасности другого оборудования.
1 – платформа; 2 – зона безопасности; 3 – зона приземления; – диаметр платформы; – высота зоны безопасности; – расстояние от нижней плоскости платформы до поверхности игровой площадки; – ширина зоны безопасности и зоны приземления
Рисунок 7 – Зоны карусели
5.5 Движущаяся плоскость конструкции карусели может быть установлена как над, так и на уровне поверхности игровой площадки.
5.6 Конструкцией карусели и посадочных мест должно быть исключено застревание частей тела и одежды ребенка.
5.7 Допустимый угол наклона от вертикальной оси вращения карусели не должен превышать 5°.
5.8 Карусели, оборудованные механическими устройствами повышения скорости (педали, ручной привод и т.п.) и без таких устройств, должны развивать скорость на периферии окружности не более 5 м/с.
Калибровка прибора
Самодельный прибор обязательно должен быть откалиброван. Для калибровки лучше всего использовать автомобиль. Но понадобится какая-то мачта, чтобы не попал в зону возмущенного воздуха, создаваемого автомобилем. В противном случае показания будут сильно искажены.
Калибровку следует проводить только в безветренный день. Тогда процесс не затянется. Если же будет дуть ветер, придется долго ездить по дороге и вычислять средние значения скорости ветра. Нужно учитывать, что скорость спидометра измеряется в км/ч, а скорость ветра в м/с. Соотношение между ними – 3,6. Это значит, что показания спидометра потребуется разделить на это число.
Некоторые люди в процессе калибровки используют диктофон. Можно просто надиктовать показания спидометра и анемометра на электронное устройство. В вы сможете создать новую шкалу для своего самодельного анемометра. Только с помощью правильно откалиброванного прибора можно получить достоверные данные о ветровой обстановке в необходимой зоне.
Анемометр – измеритель скорости ветра
Наконец дело дошло и до анемометра. Имея опыт изготовления уже трех ветрогенераторов я так и не знаю точно на каком ветре и сколько дают мои ветряки. Сейчас всего один ветрогенератор в строю, мой самый удачный, хотя и собранный весь ” на коленке”. Я примерно и представляю силу ветра и могу отличить ветер в 5 м/с от 10 м/с, но все-же хочется более точно знать скорость ветра чтобы определять мощность ветрогенератора.
Несколько дней время от времени думал из чего-же сделать анемометр, но из хлама, имеющегося дома пока ничего толкового не вырисовывалось. Нашел два маленьких моторчика от DVD плеера, но они что-то уж больно крошечные и лопасти к тонкому валу трудно придумать.
Попался мне на глаза автомобильный вентилятор, такие в грузовых авто ставят обычно. Вот его та я и замучил. Разобрал и достал моторчик. С винта сломал лопасти и осталось только основание – центральная часть, которая на вал надевается. Далее думал какие лопасти к нему приделать, пробовал и донышки пластиковых бутылок и банки консервные, но все это мне не нравилось.
Потом отыскал кусок ПВХ трубы диаметром 5см, и длинной50 см. Из нее сделал 4 лопасти, просто порезал трубу вдоль на две половинки, и половинки, каждую на две части, получилось 4 лопасти. В основании, которое осталось от родного винта просверлил 4 отверстия для крепления лопастей, так-же и в лопастях сделал 4 отверстия. Все это дело скрутил на болтики и получился четырех лопастной винт – савониус (первая “серьезная” вертикалка).
Ну а далее нашел провода нужной длинны, сростил метром 5 антенного кабеля и метров 8 обычного. провода сразу подсоединил чтобы замерять параметры с учетом длинны провода, так-как данные могут различаться если делать замеры на метровом проводе, или на 13 м.
Потом нашел кусок металлической трубки длинной около 80-90 см, ее изогнул буквой Z и примотал моторчик. Этой трубкой анемометр будет крепиться к мачте. Тут ничего сложного, можно использовать любой подручный материал.
Ну а далее, как собрал полностью анемометр, я его чтобы откалибровать установил на свой мотоцикл. Ниже на фото можно видеть как это сделано, все примитивно и просто. На зеркало приматах изолентой мыльтиметр, в общем кое-как все закрепил чтобы освободить руки для управления мотоциклом.
Этот осенний денек очень удачный из-за практически полного отсутствия ветра, что кстати и послужило быстрой сборки анемометра, не пропадать-же такому дню. На асфальт выезжать не хотелось, так-как с непонятной штуковиной спереди мотоцикла я бы привлекал к себе внимание, поэтому решил проехаться по полям вдоль лесопосадок.
Катался туда сюда и в разных направлениях и записывал в телефон показания мультиметра при разных скоростях движения. Стартовал анемометр со скорости 7 км/ч, и я постепенно откатал туда сюда на разных скоростях начиная с 10 км/ч и максимальная 40км/ч, можно было и больше, но грунтовые дороги очень не ровные и сильно не разгонишься.
После покатушек нарисовались вот такие данные. Мультиметр показал при 10км/с =0.06V , при 20км/ч=0.12V, при 30=0.20V, при 40км/ч=0.30V.
Потом с помощью калькулятора я высчитал показания для промежуточных значений скорости ветра.
Вольты-скорость ветра м/с.
Данные выше 11 м/с вычислил нарисовав на листке бумаги график роста напряжения в зависимости от скорости ветра, который плавно продолжил до 15 м/с. Этим-же днем, а точнее уже вечером установил анемометр на мачту к ветрогенератору. Опустил ветряк и примотал ниже анемометр.
Трубу временно притянул на проволоку и обмотал дополнительно изолентой, получилось вроде крепко. Ну а далее поднял все это дело на место и теперь рядом с ветрогенератором на мачте теперь стоит анемометр, который стартует при 3м/с и исправно показывает скорость ветра.
Ниже на фото уже поднятый ветрогенератор с закрепленным анемометром. Более подробно я не стал фотографировать, так-как там ничего сложного нет, и повторять нечего. Анемометр собрать можно из чего угодно, из практически любого моторчика. Калибровать конечно удобнее на автомобиле.
Пока все, эта первая версия этого анемометра, и я думаю не последняя. А пока дождусь ветра и узнаю что дает мой ветрогенератор. Ну и дополню эту статью этими данными. А может что-нибудь придется переделывать.
Дополнение
Не нагруженый ничем винт анемометра резко реагирует на каждый порыв и изменение скорости ветра. А нагруженый винт этого ветрогенератора все-таки запаздывает в реакциях, и из-за этого не синхронные данные в показаниях. Сегодня ветер 3-7 м/с, анемометр правда ловил пару порывов до 10м/с, но они длились менее секунды и ветрогенератор просто не упевал на них реагировать.
Спустя некоторое время наблюдений нарисовались некоторые средние значения силы тока от ветрогенератора при определенном ветре. Стартует винт с 3,5-4 м/с, зарядка 0.5А на 4м/с, 1А на 5м/с, 2,5А на 6м/с, 4А на 7м/с, 5А на 8м/с
. Эти данные усредненные, так-как амперметр аналоговый стот, и я могу ошибаться до 0.5А в показаниях силы тока от ветрогенератора.
Анемометр своими руками
Наконец я сделал анемометр и откалибровал катаясь на мотоцикле. За основу взял автомобильный ветилятор и из подручных материалов собрал анемометр
Измеритель скорости ветра своими руками
Появилась задача собрать для одного проекта анемометр, чтобы снимать данные можно было на компьютере по интерфейсу USB. В статье речь пойдет больше о самом анемометре, чем о системе обработки данных с него:
1. Компоненты
Итак, для изготовления изделия понадобились следующие компоненты: Шариковая мышь Mitsumi — 1 шт. Мячик для пинг-понга — 2 шт. Кусок оргстекла подходящего размера Медная проволока сечением 2,5 мм2 — 3 см Стержень от шариковой ручки — 1 шт. Палочка от конфеты чупа-чупс — 1 шт. Клипса для кабеля — 1 шт. Полый латунный бочонок 1 шт.
2. Изготовление крыльчатки
К латунному бочонку были припаяны 3 куска медной проволоки длиной 1 см каждый под углом 120 градусов. В отверстие бочонка я припаял стойку из китайского плеера с резьбой на конце.
Трубочку от конфеты разрезал на 3 части длиной около 2 см.
Разрезал пополам 2 шарика и с помощью мелких шурупов из того же плеера и полистирольного клея (клеевым пистолетом) прикрепил половинки шарика к трубочкам от чупа-чупса.
Трубочки с половинками шарика надел на припаянные куски проволоки, сверху все закрепил клеем.
3. Изготовление основной части
Несущим элементом анемометра является металлический стержень от шариковой ручки. В нижнюю часть стержня (куда вставлялась пробка) я вставил диск от мышки (энкодер). В конструкции самой мышки нижняя часть энкодера упиралась в корпус мышки образуя точечный подшипник, там была смазка, поэтому энкодер легко крутился.
Но нужно было зафиксировать верхнюю часть стержня, для этого я подобрал подходящий кусок пластика с отверстием точно по диаметру стержня (такой кусок был вырезан из системы выдвигания каретки CD-ROMa). Оставалось решить проблему с тем, чтобы стержень с энкодером не выпадал из точечного подшипника, поэтому на стержне непосредственно перед удерживающим элементом я напаял несколько капель припоя. Таким образом, стержень свободно крутился в удерживающей конструкции, но не выпадал из подшипника.
Причина, по которой была выбрана схема с энкодером, следующая: все статьи о самодельных анемометрах в Интернете описывали их изготовление на базе двигателя постоянного тока от плеера, CD-ROMa или еще какого изделия. Проблема с такими устройствами во первых в их калибровке и малой точности при малой скорости ветра, а во вторых — в нелинейной характеристике скорости ветра по отношению к выходному напряжению, т.е. для передачи информации на компьютер есть определенные проблемы, нужно просчитывать закон изменения напряжения или тока от скорости ветра.
При использовании энкодера такой проблемы нет, так как зависимость получается линейной. Точность высочайшая, так как энкодер дает около 50 импульсов на один оборот оси анемометра, но несколько усложняется схема преобразователя, в котором стоит микроконтроллер, считающий количество импульсов в секунду на одном из портов и выдающий это значение в порт USB.
4. Испытания и калибровка
Для калибровки был использован лабораторный анемометр
Измеритель скорости ветра
Анемометр мастер-класс с фото сделай сам мастер-класс
Студопедия — анемометр ручной мс-13
Ручной анемометр чашечный со счетным механизмом применяется для измерения средней скорости ветра за какой-либо промежуток времени (рис. 30).
КОНСТРУКЦИЯ И ПРИНЦИП РАБОТЫ МС-13.
Принцип работы МС-13, аналогичен работе механических часов. Приемником анемометра является крестовина с четырьмя полушариями, обращенными выпуклостью в одну сторону, или вертушка 1. Она крепится на металлической оси 2 с системой зубчатых колес, передающих движение трем стрелкам счетного механизма. Циферблат 5 счетного механизма имеет соответственно три шкалы, по которым отсчитывают тысячи, сотни, десятки и единицы оборотов. По показаниям большой стрелки отсчитывают десятки и единицы оборотов. Циферблат имеет 100 делений (от 0 до 100). По показаниям двух маленьких стрелок отсчитывают сотни и тысячи оборотов, соответствующие им циферблаты имеют по 10 делений. На циферблате одной из них написано «сотни», на другой — «тысячи». При полном обороте большой стрелки маленькая стрелка на циферблате с надписью «сотни» повернется на одно деление.
Счетный механизм включается и выключается арретиром, выступающий конец которого расположен сбоку корпуса и имеет вид подвижного кольца 6. Движением арретира 6 вверх (против часовой стрелки) счетчик анемометра включают, а движением вниз (по часовой стрелке) — выключают.
В корпусе прибора по обе стороны арретира 6 ввинчены два ушка 7 для того, чтобы включать и выключать прибор, когда он установлен выше уровня глаз. Для этого к арретиру 6 привязывают шнурок, а концы его пропускают в ушки 7. Если потянуть за шнурок нижнего ушка, то счетный механизм будет отключен, а за шнурок верхнего ушка — включен. В нижней части прибора имеется винт 8 для установки анемометра на деревянном столбе.
ПРОВЕДЕНИЕ НАБЛЮДЕНИЙ.
Перед наблюдением при выключенном счетчике записывают начальные показания, т. е. положение всех трех стрелок на циферблатах (тысячи, сотни, десятки, единицы), и устанавливают анемометр на заданной высоте. Через 1—2 мин, когда скорость вращения полушарий установится, счетчик анемометра включают. Через определенное время (на практике чаще всего анемометр включают на 100с) счетчик выключают и вновь записывают показание прибора (тысячи, сотни, десятки, единицы) и время работы прибора в секундах. Секундомер включают и выключают одновременно с арретиром анемометра. Разность отсчетов Dn делится на разность времени Dt в секундах и находится число оборотов в секунду. По этой величине с тарировочного графика снимается скорость ветра.
§
Анемометр предназначен для измерения мгновенной скорости ветра (осреднённой за 2-3с за счет инерции прибора).
Чувствительным элементом является трёхчашечная вертушка. На нижнем конце оси вертушки находится жестко связанная с ней магнитная система, выполняющая роль электрического генератора, вырабатывающего электрический ток пропорционально угловой скорости вращения вертушки. Измерение тока производится стрелочным гальванометром, шкала которого проградуирована в единицах скорости ветра (м/с).
Рис. 31. АРИ-49. | Пределы измерения скорости 2-30 м/с; цена наименьшего деления шкалы 1 м/с; начальная чувствительность 1,5 м/с; погрешность измерения ± (0, 5 0,5v) м/с. Прибор снабжен ручкой, навертываемой на резьбовую часть хвостовика, а также комплектуется специальным наконечником, навертываемым вместо ручки, при установке прибора на шесте. На боковой поверхности корпуса имеются два штыря, на которые анемометр устойчиво опирается, так чтобы чашки не касались поверхности. |
ВИЗУАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРАВЛЕНИЯ И СКОРОСТИ ВЕТРА.
Для визуального определения направления ветра издавна существовал метод, который назывался «держать нос по ветру».
Суть метода заключается в том, что необходимо лицом к ветру, и вытянуть одну руку в направлении на север (или юг), а другую отвести по ветру строго перпендикулярно (на восток или запад). Тем самым обозначится сектор в диапазоне 90о. Поворачивая лицо, т.е. «держа нос по ветру», можно довольно точно определить направление ветра по максимальному давлению ветра на лицо.
Скорость движения можно определять в баллах на глаз, пользуясь шкалой Бофорта:
0 баллов—0,0—0,2 (0) м/сек — штиль — дым поднимается вертикально. Листья на деревьях неподвижны. Зеркально гладкое море.
1 балл— 0,3—1,5 (1) м/сек — тихий ветер — ощущается как легкое дуновение; дым поднимается не вполне вертикально. Листья неподвижны.
2 балла— 1,6—3,3 (3) м/сек — легкий ветер— слегка колеблет вымпел и временами листья на деревьях,
3 балла — 3,4—5,4 (5) м/сек — слабый — колеблет небольшие ветви деревьев, покрытые листьями. На поверхности стоячих вод появляется рябь.
4 балла — 5,5—7,9 (7) м/сек — умеренный — вытягивает вымпел, поднимает пыль, колеблет ветки, лишенные листьев.
5 баллов — 8,0—10,7 (9) м/сек — свежий — колеблет тонкие стволы деревьев. На воде появляются волны.
6 баллов — 10,8—13,8 (12) м/сек — сильный — колеблет толстые сучья, гудят телеграфные провода. На гребнях волн образуются отдельные барашки.
7 баллов — 13,9—17,1 (15) м/сек — крепкий — колеблет стволы небольших деревьев и без листвы, гнет большие ветви. На гребнях волн образуются многочисленные барашки.
8 баллов — 17,2—20,7 (19) м/сек — очень крепкий — колеблет большие деревья, ломает ветви и сучья, затрудняет движение.
9 баллов — 20,8—24,4 (23) м/сек — шторм — ломает большие голые сучья деревьев, сбрасывает домовые трубы, повреждает крыши.
10 баллов — 24,5—28,4 (27) м/сек — сильный шторм — вырывает с корнем деревья, производит значительные разрушения.
11 баллов — 28,5—32,6 (31) м/сек — жестокий шторм — производит большие разрушения.
12 баллов — свыше 33,0 м/сек — ураган — производит опустошения.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7
§
На сети метеорологических станций используются барометры чашечные ртутные с компенсированной шкалой СР-А и СР-Б (рис. 35). Пределы измерений для первой модели от 810 до 1070 гПа, для второй модели – от 680 до 1070 гПа. Максимальная погрешность измерения после введения всех поправок не более ± 0,5 гПа.
а) б) в)
1-кольцо, 2-нониус, 3-защитное стекло, 4-оправа, 5-рукоятка кремальеры, 6-барометрическая трубка, 7- термометр, 8-винт, 9-чашка, 10-втулка, 11-средняя часть чашки с диафрагмой.
Рис. 35 а. Барометр чашечный станционный; б) Нониус станционного чашечного барометра; в) Различное положение глаза при отсчете по барометру (а)- правильное; б) и в) – неправильное).
В помещении метеостанции барометр находится внутри трехгранного остекленного шкафчика, укрепленного на стене в месте, где нет резких колебаний температуры и прямого попадания солнечных лучей. Барометр должен занимать строго вертикальное положение.
Эти барометры имеют калиброванную стеклянную трубку 6 диаметром 7,2 мм длиной 800 мм, запаянную с верхнего конца, и заполненную под вакуумом очищенной ртутью. Нижний конец трубки подсоединён к чашке 9, состоящей из трех частей. Средняя часть чашки 11 имеет диафрагму с отверстиями, которая служит для гашения колебаний ртути, что исключает попадание воздуха в барометрическую трубку. С атмосферным воздухом барометр сообщается через отверстие в крышке чашки, закрывающееся винтом 8. Трубка 6 защищена металлической оправой 4, на которой нанесена шкала.
В прорези оправы имеется подвижный нониус 2, который перемещается вращением кремальеры 5. Нониус позволяет брать отсчёты с точностью до 0,1 деления основной шкалы. На оправе укреплён термометр 7 (термометр-атташе) для определения температуры ртути барометра, а сверху на оправе имеется кольцо 1 для подвешивания барометра на месте установки.
§
На метеорологических станциях для измерения давления барометры – анероиды не используются, однако их применяют, например, в экспедициях, на постах и т.д.
Принцип действия барометра-анероида (рис. 36) основан на деформации металлических анероидных коробок (внутри которых воздух разряжен) под действием давления.
Анероидная коробка состоит из двух гофрированных спаянных по периметру круглых металлических мембран, имеющих жесткие центры с крепежными ножками. Внутри коробки создается вакуум. Из отдельных коробок, скрепленных между собой, могут собираться блоки.
Линейные изменения толщины коробок преобразуются передаточным рычажным механизмом в угловые перемещения стрелки барометра-анероида относительно шкалы. Передаточное отношение может достигать 1:1000, т.е. небольшие деформации коробки увеличиваются в 1000 раз.
Шкала градуирована в паскалях. Цена одного деления 100Па или 1гПа. Для измерения температуры прибора в прорези шкалы прикреплен дугообразный ртутный термометр. Цена деления его шкалы 1о С.
Рабочее положение барометра-анероида – горизонтальное. Футляр, в котором находится анероид, предохраняет его от резких колебаний температуры и открывается только на время измерений.
В показания анероида вводят три поправки: шкаловую, температурную и добавочную, которые даются в поверочном свидетельстве к каждому прибору.
Шкаловая поправка учитывает инструментальную неточность работы самого прибора, поэтому на различных участках шкалы она может быть разной. В поверочном свидетельстве шкаловые поправки приводятся через каждые 1000Па. Для промежуточных показаний поправку определяют путем интерполяции двух соседних поправок.
Температурная поправка учитывает влияние температуры. При одинаковом давлении, но разной температуре прибора, показания анероида могут быть разными, так как с изменением температуры упругость анероидных коробок не остается постоянной. Чтобы исключить влияние температуры, показания анероида приводятся к 0о С.
Для этой цели дается температурный коэффициент k на 1о С. Для получения температурной поправки его надо умножить на температуру прибора: Dt = kt.
Добавочная поправка учитывает остаточную деформацию (гистерезис) коробок. Эта поправка меняется во времени.
Барометр-анероид поверяется не реже одного раза в 6 месяцев в поверительных лабораториях Госстандарта.
ПРАВИЛА ИЗМЕРЕНИЯ И ВЫЧИСЛЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ ПО БАРОМЕТРУ-АНЕРОИДУ:
1. Открыть футляр, отсчитать показания термометра при анероиде с точностью до 0,1оС.
2. Слегка постучать по стеклу анероида для преодоления трения в передаточном рычажном механизме.
3. Отсчитать положение стрелки относительно шкалы с точностью до 0,1 деления шкалы (10Па).
4. Найти по поверочному свидетельству шкаловую, температурную и добавочные поправки с соответствующим знаком « » или «-» .
5. Поправки суммировать алгебраически, ввести в результат отсчета и записать исправленные показания в Па и гПа.
Примечание:
1.) 1Па = 1Н/м2 = 0,01гПа
2.) Соотношение между гПа, мб, и мм следующее:
1гПа = 1мб = 0,75мм рт. ст.;
1мм рт. ст. = 1,33мб = 1,33гПа.
6 .Результаты наблюдений по анероиду записать в таблицу.
БАРОГРАФ.
Барограф метеорологический М-22предназначен для непрерывной регистрации атмосферного давления (рис. 37).
Пределы измерения от 780 гПа до 1060 гПа, погрешность измерения ±1-2гПа. Рабочий диапазон при температуре воздуха от – 10 до 45 С. Механизм барографа помещен в пластмассовый корпус с откидной крышкой. В помещении метеостанции барограф устанавливается на полочке, укрепленной на стене, на высоте 110 – 130 см от пола.
Чувствительным элементом в нем служит блок мембранных анероидных коробок 2, смещение оси, которых, вследствие колебания давления передается системой рычагов 4 на перо 5. Нижнее основание блока укреплено на биметаллической пластинке температурного компенсатора, смонтированного на нижней стороне платы. Термокомпенсатор представляет собой биметаллическую пластинку и служит для исключения влияния температуры на показания прибора. Центр верхней коробки через передаточную систему связан со стрелкой, на конце которой находится перо.
Регистрирующая частьбарографа представляет собой барабан с часовым механизмом внутри. На барабан надевается бумажная лента, на которой нанесены горизонтальные и дугообразные деления сверху вниз. Горизонтальные линии соответствуют атмосферному давлению в мм. рт. ст. или мб через 2 единицы давления, дугообразные – интервалам времени.
На недельном самописце один оборот барабана совершается за 176 часов и дугообразные деления на ленте проведены через 2 часа. На суточном барографе деления на регистрирующей ленте проводятся через 15 минут.
Перо на конце стрелки при подготовке самописца к работе наполняется специальными чернилами. При вращении барабана перо, касаясь ленты, оставляет на ней запись соответственно колебаниям атмосферного давления. Установка пера на требуемое деление диаграммной ленты (перевод пера вверх или вниз) осуществляется вращением установочного винта. Отметка времени производится нажатием кнопки.
В сроки наблюдений по записи барографа определяют барическую тенденцию, т.е. величину, знак и характер изменения атмосферного давления за последние три часа.
Прибор является относительным, поэтому для обработки барограмм, как у термографа и гигрографа, необходимо параллельное измерение давления абсолютным прибором (барометром).
В основном на станциях по виду записи барографа определяется характеристика барометрической тенденции, т. е. абсолютной величины разности: ΔР=Рi-Pi-1 и вид этого участка барограммы (рис. 38).
Рис. 38. Барограмма.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 10
§
Цель работы: Привить практические навыки в приведении давления к различным уровням, а также изучить методику барометрического нивелирования.
Оборудование: барометры анероиды, срочные термометры.
Общие положения
В связи с тем, что метеорологические станции располагаются в большинстве случаев на различных высотах по отношению к уровню моря, давление для каждой из них будет при прочих равных условиях неодинаковым. По решению ВМО все метеостанции мира приводят значение давления к единому уровню – уровню моря.
Для того чтобы сравнить результаты измерения на различных станциях, а это необходимо делать в целях анализа атмосферных процессов, необходимо давление приводить к единому уровню – уровню моря. Для решения некоторых практических задач давление на уровне станции приводят также и к другим уровням, например, в пунктах авиации – к уровню ВПП.
Расчет давления на различных уровнях можно производить по барометрическим формулам (законам изменения давления с высотой).
На практике – это делается с помощью барометрической ступени.
Барометрическая ступень – это такая высота, на которую нужно подняться (спуститься) с исходного уровня, чтобы давление понизилось (повысилось) на 1 гПа (мб), и рассчитывается по формуле:
, (16)
где t – температура воздуха по сухому термометру; a – температурный коэффициент, численно равный 0,003; Рст – давление на станции с введенной суммарной поправкой.
На основании формулы для DZ рассчитаны таблицы значений барометрической ступени для различных величин давления и температуры. Зная величину барометрической ступени, можно привести давление к уровню моря (ВПП) с достаточной степенью точности (0,1 мб) по формуле:
(17)
где Рум – давление на уровне моря в мб; Рст – исправленное суммарной поправкой давление на уровне станции в мб; DН – превышение (понижение) станции от УМ в метрах.
Эта величина известна и для данной станции постоянна. Знак “ ” берется, если станция находится выше УМ, и знак “-“ –ниже УМ;
DZ – барометрическая ступень.
Таким образом, решение задачи приведения давления к уровню моря сводится к вычислению величины 
, а для оперативного определения составляют таблицу, в которой по горизонтали откладывают значения давления, а по вертикали – значения температуры.
Для обеспечения безопасности полетов летательных аппаратов атмосферное давление, измеренное и исправленное величиной суммарной поправки, приводится к уровню ВПП и переводится в мм.рт.ст.
(18)
Приведение давления к уровню ВПП аналогично приведению к уровню моря и осуществляется по формуле:
(19)
где РВПП – давление на уровне ВПП в мб;
Рст – исправленное суммарной поправкой давление на уровне станции в мб;
DhВПП– превышение (понижение) чашки ртутного барометра или барометра-анероида от уровня ВПП в м;
DZ – барометрическая ступень.
§
Барометрическое нивелирование – метод определения разности высот между двумя точками по измеряемому в этих точках атмосферному давлению. Метод барометрического нивелирования позволяет определить высоту точки над уровнем моря, не прибегая к геодезической нивелировке.
Высоту точки над уровнем моря определяют, используя ближайший репер, высота которого над уровнем моря известна.
Методика проведения барометрического нивелирования
1) В синхронные сроки с интервалом 15 мин в исследуемых точках 1 и 2, снимают 5 замеров давления и показания температуры воздуха на соответствующем уровне.
2) Вводятся необходимые поправки.
3) Рассчитываются средние значения давления и температуры в каждой точке.
4) Рассчитывается средняя температура слоя между точками 1 и 2, как средняя арифметическая средних значений температур в каждой точке.
5) По формуле Бабине:
(20)
Рассчитать разность высот между точками 1 и 2.
Станция_______________ «______»________________200__г.
| N серии | Время (час, мин.) | Точка 1 | Точка 2 | ||||||||||
| анероид | термометр | анероид | термометр | ||||||||||
| отчет | поправка | исправленная величина | отчет | поправка | исправленная величина | отчет | поправка | исправленная величина | отчет | поправка | исправленная величина | ||
| среднее |
Например, отметка репера 156 метров. Барометр у репера показывает 748 мм.рт.ст., будучи перенесен на определяемую точку, барометр показывает 751 мм.рт.ст. Средняя температура воздуха равна 15 градусов Цельсия. Используя формулу Бабине, получаем -33,78 м, то есть точка ниже репера на 33,78 метра, и имеет высоту примерно 122,22 м.
