Шкала Бофорта — как определяется баллы ветра и волн в море, баллы при шторме

Шкала Бофорта - как определяется баллы ветра и волн в море, баллы при шторме Анемометр

Гидрометеорологические приборы используемые на судах

Прогноз погоды делается как на основании показаний судовых приборов, так и информации, передаваемой береговыми метеорологическими службами.

Основной элемент при прогнозировании погоды – атмосферное давление. Нормальное атмосферное давление – это масса ртутного столба высотой 760 мм на площади 1 см2. Для измерения давления в судовых условиях применяют барометр-анероид и барограф (рис. 1).

Барограф – прибор, ведущий непрерывную запись атмосферного давления на специальной бумажной ленте-барограмме. Это позволяет судить об изменении атмосферного давления во времени и делать соответствующие прогнозы.

Барометр-анероид
Рис. 1 Приборы для измерения атмосферного давления: барометр-анероид и барограф

Для измерения скорости и направления истинного ветра служат анемометр, секундомер и круг СМО (рис. 2).

Направление ветра
Рис. 2 Приборы для определения скорости и направления ветра: 1 – круг СМО, анемометр и секундомер 2 – автоматическая метеостанция

Анемометр служит для измерения средней скорости ветра за определен­ный промежуток времени. Счетчик анемометра имеет три циферблата: большой, разделенный на сто частей, дающий единицы и десятки делений, и два малых – для счета сотен и тысяч делений. Перед определением скорости ветра необходи­мо записать отсчет шкал. Затем встать на верхнем мостике с наветренного борта в таком месте, где ветровой поток не искажается судовыми конструкциями. Держа анемометр в вытянутой руке, одновременно включить его с секундоме­ром. По истечении 100 секунд анемометр выключить и записать новый отсчет. Найти разность отсчетов и разделить на 100. Полученный результат – скорость ветра, измеренная в метрах в секунду (м/с).

Если судно на ходу, то измеряется кажущее (наблюдаемое) направление и скорость ветра, т. е. результирующая скоростей истинного ветра и судна. При определении кажущегося направ­ления ветра следует помнить, что ветер всегда «дует в компас».

Для определения истинного направления и скорости ветра на движущемся судне применяется круг СМО (Севастопольская морская обсерватория). Порядок расчета приведен на обратной стороне круга.

На современных судах устанавливаются автоматические метеостанции. На верхнем мостике крепится измерительная аппаратура, на мостик выведены ин­дикаторы, показывающие направление и скорость истинного ветра в данный момент.

Для измерения влажности на судах применяют аспирационный психро­метр (рис. 3), состоящий из двух термометров, вставленных в металлическую никелированную оправу, сверху которой навинчен аспиратор (вентилятор). При заведенном аспираторе воздух всасывается снизу через двойные трубки, кото­рыми защищены резервуары термометров. Обтекая резервуары термометров, воздух сообщает им свою температуру. Правый резервуар обертывают батистом, который при помощи пипетки смачивают за 4 минуты до пуска вентилятора. Измерения производят на крыле мостика с наветренной стороны. Отсчеты сни­мают сначала с сухого термометра, потом с мокрого.

Влажность воздуха характеризуется содержанием водяного пара в возду­хе. Количество водяного пара в граммах, приходящееся на один кубический метр влажного воздуха, называется абсолютной влажностью.

Относительная влажность – отношение количества водяного пара, со­держащегося в воздухе, к количеству пара, необходимого для насыщения возду­ха при данной температуре, выражается в процентах. При понижении темпера­туры относительная влажность увеличивается, при повышении – уменьшается.

При охлаждении воздуха содержащего водяной пар, до некоторой темпе­ратуры он окажется настолько насыщенным водяным паром, что дальнейшее охлаждение вызовет конденсацию, т. е. образование влаги, или сублимацию – непосредственное образование кристаллов льда из водяного пара. Температура, при которой содержащийся в воздухе водяной пар достигает насыщения, назы­вается точкой росы.

Для измерения температуры атмосферного воздуха применяется термометр (рис. 4).

Температура
Рис. 3 Аспирационный психрометр
Воздух
Рис. 4 Прибор для измерения температуры воздуха

Сведения о погоде и состоянии моря, необходимые для решения вопроса о выборе курса следования или производстве работ в море, могут быть получены в виде факсимиль­ных передач различных карт. Этот вид гидро­метеорологической информации является наиболее информативным. Он характеризует­ся большим разнообразием, оперативность и наглядностью.

В настоящее время региональные гидрометеорологические центры состав­ляют и передают в эфир большое количество самых разнообразных карт. Ниже приводится список карт, наиболее используемых для нужд мореплавания:

  • приземный анализ погоды. Карта составляется на основе приземных метео­рологических наблюдений в основные сроки;
  • приземный прогноз погоды. Показывает ожидаемую погоду в указанном рай­оне через 12, 24, 36 и 48 часов;
  • приземный прогноз малой заблаговременности. Приводится ожидаемое поло­жение барической системы (циклонов, антициклонов, фронтов) в приземном слое на следующие 3-5 дней;
  • анализ поля волнения. Эта карта дает характеристику поля волнения по райо­ну – направление распространения волн, их высоту и период;
  • прогноз поля волнения. Показывает прогнозируемое поле волнения на 24 и 48 часов – направление волнения и высоту преобладающих волн;
  • карта ледовых условий. Показана ледовая обстановка в данном районе (спло­ченность, кромка льда, полыньи и другие характеристики) и положение айс­бергов.

Карты приземного анализа содержат данные о фактической погоде в ниж­них слоях атмосферы. Барическое поле на этих картах представлено изобарами на уровне моря. Основные приземные карты составляют на 00:00, 06:00, 12:00 и 5:00 часов среднего гринвического времени.

Прогностические карты – это карты ожидающейся синоптической обста­новки (12, 24, 36, 48, 72 часов). На приземных прогностических картах, указыва­ются предполагаемые положения центров циклонов и антициклонов, фронталь­ных разделов, барических полей.

При чтении факсимильных гидрометеорологических карт первоначаль­ную информацию штурман получает из заголовка карты. Заголовок карты со­держит следующую информацию:

  • тип карты;
  • географический район, охватываемый картой;
  • позывные гидрометеостанции;
  • дата и время издания;
  • дополнительные сведения.

Тип и район карты характеризуется первыми четырьмя символами, при­чем первые два характеризуют тип, а последующие два – район карты. Напри­мер:

  • ASAS – приземный анализ (AS – analysis surface) для азиатской части (AS – Asia);
  • FWPN – прогноз волнения (FW – forecast wave) для северной части Тихого океана (PN – Pacific North).

Часто встречаемые сокращения приведены ниже:

  • Карты анализа гидрометеообстановки.
    • AS – приземный анализ (Surface Analysis);
    • AU – высотный анализ (Upper Analysis) для различных высот (давлений);
    • AW – анализ волнения/ветра (Wave/Wind Analysis);
  • Прогностические карты (на 12, 24, 48 и 72 часа).
    • FS – приземный прогноз (Surface Forecast)
    • FU – высотный прогноз (Upper Forecast) для различных высот (давлений).
    • FW – прогноз ветра/волнения (Wave/Wind Forecast).
  • Специальные карты.
    • ST – ледовый прогноз (Sea Ice Condition);
    • WT – прогноз тропических циклонов (Tropical Cyclone Forecast);
    • CO – карта температуры поверхности воды (Sea Surface Water Temperature);
    • SO – карта поверхностных течений (Sea Surface Current).
  • Для обозначения района, охватываемого картой, обычно используются следующие сокращения:
    • AS – Азия (Asia);
    • AE – юго-восточная Азия
    • PN – северная часть Тихого океана (Pacific North);
    • JP – Япония (Japan);
    • WX – экваториальный пояс (Equator zone) и т. д.

Четыре буквенных символа могут сопровождаться 1-2 цифровыми симво­лами, уточняющими тип карты, например FSAS24 – приземный анализ на 24 ча­са или AUAS70 – надземный анализ для давления 700 гПа.

Про анемометры:  Поверка Анемометры | Кто поверит

За типом и районом карты следуют позывные радиостанции, передающей карту (например, JMH – Japan Meteorological and Hydrographic Agency). Во вто­рой строке заголовка указывается дата и время составления карты. Дата и время приведены к Гринвичскому или Всемирному координированному времени. Для обозначения приведенного времени используются сокращения Z (ZULU) и UTC (Universal Coordinated Time) соответственно, например, 240600Z JUN 2007 – 24.06.07 г., 06.00 по Гринвичу.

В третьей и четвертой строках заголовка расшифровывается тип карты и дается дополнительная информация (рис. 5).

Барический рельеф на факсимильных картах представлен изобарами – ли­ниями постоянного давления. На японских картах погоды изобары проведены через 4 гектопаскаля для давлений, кратных 4 (например, 988, 992, 996 гПа). Каждая пятая изобара, т. е. кратная 20 гПа, проведена жирной линией (980, 1000, 1020 гПа). На таких изобарах обычно (но не всегда) подписано давление. В слу­чае необходимости, проводятся также промежуточные изобары через 2 гекто­паскаля. Такие изобары проводятся пунктирной линией.

Барические образования на картах погоды Японии представлены цикло­нами и антициклонами. Циклоны обозначаются буквой L (Low), антициклоны – буквой H (High). Центр барического образования обозначен знаком «х». Рядом указано давление в центре. Стрелка возле барического образования указывает направление и скорость его перемещения.

Погода
Рис. 5 Карта приземного анализа погоды для азиатского района

Существуют следующие способы обозначения скорости передвижения барических образований:

Пример комментария к циклону:

  • DEVELOPING LOW 992 hPa 56.2N 142.6E NNE 06 KT MAX WINDS 55 KT NEAR CENTER OVER 50 KT WITHIN 360 NM OVER 30 KT WITHIN 800 NM SE-SEMICIRCULAR 550 NM ELSEWHERE.

где:

  • DEVELOPING LOW – развивающийся циклон. Может также быть DE­VELOPED LOW – развитой циклон;
    • давление в центре циклона – 992 гПа;
    • координаты центра циклона: широта – 56.2° N, долгота – 142.6° E;
    • циклон движется на NNE со скоростью 6 узлов;
    • максимальная скорость ветра вблизи центра циклона – 55 узлов.

В развитии тропический циклон проходит 4 основные стадии:

  • TD – тропическая депрессия (Tropical Depression) – область понижен­ного давления (циклон) со скоростью ветра до 17 м/с (33 уз., 7 баллов по шка ле Бофорта) с ярко выраженным центром;
  • TS – тропический шторм (Tropical Storm) – тропический циклон со скоростью ветра 17-23 м/с (34-47 уз., 8-9 баллов по шкале Бофорта);
  • STS – сильный (жестокий) тропический шторм (Severe Tropical Storm) – тропический циклон со скоростью ветра 24-32 м/с (48-63 уз., 10-11 баллов по шкале Бофорта);
  • T – тайфун (Typhoon) – тропический циклон со скоростью ветра более 32,7 м/с (64 уз., 12 баллов по шкале Бофорта).

Направление и скорость перемещения тропического циклона указывается в виде вероятного сектора движения и кругов вероятного положения через 12 и 24 часа. Начиная со стадии TS (тропический шторм), на картах погоды дается текстовый комментарий к тропическому циклону, а, начиная со стадии STS (сильный тропический шторм), тропическому циклону присваивается номер и имя.

Пример комментария к тропическому циклону:

  • T 0408 TINGTING (0408) 942 hPa 26.2N 142.6E PSN GOOD NORTH 13 KT MAX WINDS 75 KT NEAR CENTER EXPECTED MAX WINDS 85 KT NEAR CENTER FOR NEXT 24 HOUR OVER 50 KT WITHIN 80 NM OVER 30 KT WITHIN 180 NM NE-SEMICIRCULAR 270 NM ELSEWHERE.

T (тайфун) – стадия развития тропического циклона;

  • 0408 – национальный номер;
  • имя тайфуна – TINGTING;
  • (0408) – международный номер (восьмой циклон 2004 года);
  • давление в центре 942 гПа;
  • координаты центра циклона 56.2° N 6° E. Координаты определены с точностью до 30 морских миль (PSN GOOD).

Для указания точности определении координат центра циклона использу­ются следующие обозначения:

  • PSN GOOD – точность до 30 морских миль;
  • PSN FAIR – точность 30-60 морских миль;
  • PSN POOR – точность ниже 60 морских миль;
  • движется на NORTH со скоростью 13 узлов;
  • максимальная скорость ветра 75 узлов вблизи центра;
  • ожидаемая максимальная скорость ветра 85 узл на следующие 24 часа.

На картах погоды также указываются опасные для навигации явления в виде гидрометеорологических предупреждений. Виды гидрометеорологических предупреждений:

  • [W] – предупреждение о ветре (Warning) со скоростью до 17 м/с (33 узлов, 7 баллов по шкале Бофорта);
  • [GW] – предупреждение о сильном ветре (Gale Warning) со скоростью 17-23 м/с (34-47 узлов, 8-9 баллов по шкале Бофорта);
  • [SW] – предупреждение о штормовом ветре (Storm Warning) скоростью 24-32 м/с (48-63 узлов, 10-11 баллов по шкале Бофорта);
  • [TW] – предупреждение об ураганном ветре (Typhoon Warning) со ско­ростью более 32 м/с (более 63 узлов, 12 баллов по шкале Бофорта).
  • FOG [W] – предупреждение о сильном тумане (FOG Warning) с види­мостью менее 4 мили. Границы района предупреждения обозначаются волнистой линией. Если район предупреждения невелик, границы его не указываются. В этом случае считается, что район занимает прямо­угольник, описанный вокруг надписи предупреждения.

Нанесение гидрометеорологических данных на карты погоды производит­ся по определенной схеме, условными знаками и цифрами, вокруг кружка, обо­значающего местоположение гидрометеостанции или судна.

Пример информации от гидрометеостанции на карте погоды:

Погода
Информация от гидрометеостанции

В центре находится круг, изображающий гидрометеостанцию. Штриховка круга показывает общее количество облаков (N):

  • dd – направление ветра, обозначается стрелкой, идущей к центру кружка станции со стороны, откуда дует ветер.
Облака
Знаки и значение облаков

ff – скорость ветра, изображается в виде оперения стрелки следующими символами:

  • малое перо соответствует скорости ветра 2,5 м/с;
  • большое перо соответствует скорости ветра 5 м/с;
  • треугольник соответствует скорости ветра 25 м/с.
Ветер
Скорость ветра

При отсутствии ветра (штиль) символ станции изображается двойным кружком.

VV- горизонтальная видимость, показываемая цифрой кода по следующей таблице:

Горизонтальная видимость
КодVV, кмКодVV, кмКодVV, кмКодVV, кмКодVV, км
90<0,05920,29419649820
910,05930,5952971099>50
  • PPP – атмосферное давление в десятых долях гектопаскаля. Цифры тысяч и сотен гектопаскалей опускаются. Например, давление 987,4 гПа наносится на карту как 874, а 1018,7 гПа как 187. Знак “ххх” указывает, что давление не измерялось.
  • ТТ – температура воздуха в градусах. Знак “хх” указывает, что температура не измерялась.
  • Nh – количество облаков нижнего яруса (CL), а при их отсутствии количество облаков среднего яруса (CM), в баллах.
  • CL, CM, CH – форма облаков нижнего (Low), среднего (Middle) и верхнего (High) ярусов, соответственно.
  • pp – величина барической тенденции за последние 3 часа, выражается в десятых долях гектопаскаля, знак “ ” или “–” перед pp означает соответственно повышение или понижение давления за последние 3 часа.
  • a – характеристика барической тенденции за последние 3 часа, обозначается символами, характеризующими ход изменения давления.
  • w – погода между сроками наблюдений.
  • ww – погода в срок наблюдения.
Про анемометры:  Прибор для измерения скорости ветра (анемометр): виды, инструкции. Анемометр крыльчатый ::

Предлагается к прочтению:
Навигационная гидрометеорология
Управление судном в штормовых условиях

Сноски

Sea-Man

История шкалы бофорта

Принято считать, что разработчиком шкалы силы ветра является Френсис Бофорт (Francis Beaufort), офицер военно-морского флота Великобритании, который разработал эту шкалу к началу XIX столетия. Однако он не был первооткрывателем в этой области. Похожие шкалы уже использовались мореплавателями еще за столетие до Бофорта, а возможно и еще раньше.

Знаменитый Даниель Дефо в своих записях «Коллекция самых значительных жертв и катастроф, которые случились в конце ужасной бури как на море, так и на суше» о свирепой буре, накрывшей Британские острова 26-27 ноября 1703 года, для описания ветра оперирует 12-ти бальной шкалой, названной им «Таблица степеней» («table of degrees»). Эта «Таблица степеней» включала в себя термины, которыми пользовались в то время британские моряки:

  • Stark calm — Полный штиль
  • Calm weather — Тихая погода
  • Little wind — Небольшой ветер
  • A fine breeze — Прекрасный бриз
  • A small gale — Небольшой штормовой бриз
  • A fresh gale — Свежий штормовой бриз
  • A topsail gale – «Топсельный» шторм, т.е. ветер, когда убирают верхние паруса
  • Blows fresh – Свежий «ветродуй»
  • A hard gale of wind – Сильный штормовой ветер
  • A fret of wind – «срезающий» ветер
  • A storm – шторм
  • A tempest – буря

В начале XIX века уже была разработана количественная шкала оценки силы ветра. Некто Колонел Каппер (Colonel Capper), сотрудник Ост Индийской компании, в своей работе «Наблюдения ветра и муссонов» («Observations on the winds and monsoons») в 1801 году опубликовал «Таблицу различных скоростей и сил ветра, разработанную мистером Роузом с большой тщательностью на основании значительного числа фактов и экспериментов» («A table of the different velocities and forces of the winds, constructed by Mr Rous, with great care, from a considerable number of facts and experiments2). В этой таблице словесному описанию сопоставлялась величина скорости ветра. Баллов в ней не было.

Начиная с 1660 годов, ведение погодных записей было весьма популярным занятием у жителей Британии, так что в 1723 году Джеймс Джурин (James Jurin), в последствие секретарь Королевского научного общества, разработал рекомендации по наблюдению и регистрации ветра для любителей.

Шестьдесят лет спустя, в 1780 году, в астрономическом ежегоднике, выпущенном метеорологическим обществом «Palatine Meteorological Society of Mannheim», была приведена своя шкала для оценки силы ветра. В ней можно увидеть некие числа и соответствующие им краткие характеристики силы ветра.

Тем не менее, общепринятой, стандартизированной шкалы для оценки силы ветра по-прежнему не было. Несмотря на все рекомендации, наблюдатели использовали собственные, очень субъективные описания, что существенно затрудняло обобщение и анализ наблюдений.

Френсис Бофорт занялся ведением наблюдений ещё в 1793 году. Изначально им давалась общая оценка погоды, но затем она стала регулярной — через каждые 2 часа. Он стремился дать наиболее определённое представление о погоде и ветре, поскольку это могло бы позволить давать более точные прогнозы.

Как и другие наблюдатели, для оценки силы ветра, он использовал свою собственную шкалу. Первая версия его шкалы была разработана ещё на заре его командирской карьеры. Это произошло в 1805 году, когда он был командиром английского линейного корабля «Woolwich». Эта шкала впервые упоминается в его личном дневнике в записи от 13 января 1806 года.

Те заметки, что были сделаны в этот период, Бофорт использовал и дальше. Его систему нельзя назвать принципиально новой, но именно Френсис Бофорт привёл существующие оценки к единому стандарту и, что немаловажно, этот стандарт стал общепринятым.

В 1807 году Бофорт модифицировал свою шкалу, объединив первые две ступени, и таким образом, шкала стала представлять собой градацию от 0 до 12 баллов. В этом же году, Бофорт дополнил шкалу самым главным описанием — описанием парусов, которые несет корабль с полным парусным вооружением при том или ином ветре.

Френсис Бофорт разрабатывал свою шкалу для личного использования. Будучи командиром линейного корабля «Woolwich», он использовал ее исключительно для отражения погодных наблюдений в своем дневнике. Только в 1832 году, в Морском журнале появляется первое упоминание способа оценки силы ветра, предложенного Бофортом.

Но прошло еще несколько лет, прежде чем Британское адмиралтейство своим меморандумом от 28 декабря 1838 года официально приняло шкалу Бофорта в качестве инструмента для оценки силы ветра в Британском флоте.

В основу своих критериев оценки Бофорт положил описание состояния парусов линейного корабля, которые он несет при том или ином ветре. Но в 1874 году, в связи со значительными изменениями самого парусного вооружения, шкала Бофорта подверглась пересмотру. Описание было расширено и дополнено.

Только к началу XX века, когда оценка, основанная на описании парусного вооружения, стала не актуальной, британским метеорологом Георгом Симпсоном (George Simpson) было предложено оценивать силу ветра не по парусам, а по состоянию моря. И такое описание было разработано в 1906 году и стало применяться метеорологами и моряками.

В том же 1906 году, было подготовлено соответствующее описание для береговых наблюдений с тем, чтобы унифицировать оценку силы ветра как на море, так и на суше.

Незадолго до разработки нового метода визуальной оценки, в 1903 году шкалу дополнили таблицей скорости ветра. В основу метода была предложена эмпирическая формула пересчета баллов Бофорта в метры в секунду:

V = 0.836 B

3/2

Здесь V – это скорость ветра в м/с, B – баллы по шкале Бофорта. Например, сила ветра в 6 баллов по Бофорту будет соответствовать 12,3 м/с.

Пересчитать баллы Бофорта в узлы можно по несложной формуле «Пять на пять минус пять»:5 * 5 — 5 = 25 — 5 = 20, что означает — 5 баллов умножить на 5 — 5 получим 20 узлов.

Как сделать анемометр своими руками

Механические части видеоголовки, все электронные компоненты удалены
Части видеоголовки

Узел вращения блока готлвлк становится теперь сердцем анемометра. После удаления лишних деталей (вращающего трансформатора, магнитной головки и деталей двигателя) остался металлический каркас вращающейся головки с осью, неподвижная часть с блоком подшипников и шайба крепления двигателя.

1. Доработаем головку вращения.  Просверлим сверлом по металлу в боковой поверхности

вращающейся части 3 отверстия диаметром 4мм для крепления чашек. При сверлении ориентируемся на три отверстия в головке для крепления внутренних узлов.

2. Вставим в отверстия винты М4 длиной 10мм, для лучшего контакта с чашками из велосипедной камеры вырежем ножницами резиновые шайбы для предотвращения вращения чашек анемометра.

Сверлим отверстия на боковой поверхности подвижной части головки
Сверлим отверстия

3. В качестве чашек применены пластмассовые кружки, специально купленые в магазине за 7 рублей. Каждая кружка доработана:

Про анемометры:  Анемометры в Москве: 199-товаров: бесплатная доставка, скидка-50% [перейти]

— ручка срезана;

— на боковой поверхности в районе бывшей ручки просверлено отверстие диаметром 4мм.

Кружки для анемометра
Кружки для анемометра

4. Прикручиваем чашки к узлу вращения, используя шайбу и гайку. Прикручиваем аккуратно,  не повредив стакан.  Обратите внимание, чтобы выступающие части резиновой шайбы не касались при сборе неподвижного узла. Собираем конструкцию  и проверяем легкость вращения.

Крепим чашку
Крепим чашку
Велокомпьютер
Велокомпьютер

Узел вращения собран. Теперь необходимо подумать об установке датчика вращения и о креплении узла. В качестве датчика оптимально применить геркон, срабатывающий от магнита, закрепленного на вращающемся узле. Частоту импульсов вращения можно преобразовать в оценку скорости ветра при помощи аналоговых или цифровых схем. Но можно пойти более простым  путём – использовать велокомпьютер.

Установим в анемометр датчик велокомпьютера

1. Приклеим  магнит

Магнит приклеен
Магнит приклеен
Магнит извлечен
Магнит извлечен

на вращающейся части узла. Во время крепления можно заодно провести работу по балансировке узла вращения. Магнит применен от комплекта велокомпьютера,  единственно он вынут из пластмассового контейнера с помощью которого он крепится на спицах велосипеда. Балансировка необходима для устранения биений при вращении анемометра и как следствие раскачивания шеста и появления посторонних звуков в узлах крепления.

2. Просверлим в неподвижной части

Датчик установлен
Датчик установлен
Просверлено отверстие диаметром 7мм для крепления датчика
Отверстие 7мм

узла отверстие диаметром 7мм и закрепим клеем герконовый  датчик велокомпьютера в пластмассовом корпусе. При вклеивании датчика я собрал узел, положил на магнит кусочек картона толщиной 1мм, вставил датчик смазанный клеем в нужном месте в отверстие до касания с картоном и дополнительно промазал клееем. Такой способ установки датчика позволяет сохранить минимальный зазор между магнитом и датчиком и обеспечить надежное его срабатывание.

3. Проверяем работу узла на отсутствия касаний и по надежности срабатывания датчика (проверяем тестером).

Узел крепления

Узел крепления выполнен из уголка купленного в строительном магазине. Уголок двумя длинными винтами прикреплен к неподвижной части. Особенности крепления зависят от конкретного конструктивного исполнения головки видеомагнитофона.

Уголок
Уголок
Уголок доработан
Уголок доработан
Уголок установлен
Уголок установлен

Подключаем кабель

Кабель датчика удлинен на 7 метров с применением кабеля для построения компьютерной сети.  Для удобства подключения на кабель и в разрывы сигнального кабеля велокомпьютера  установлены разъемы от вентиляторов и  блока питания компьютера. Сам велокомпьютер выполнен в настольном варианте, при помощи медной проволоки прикручен к магнитной системе двигателя видеоголовки.  Получилась устойчивая конструкция.

Основание велокомпьютера из магнитной системы видеоголовки
Основание
Разъём, использован от компьютерного блока питания
Разъём
Настольный вариант установки велокомпьютера
Настольный вариант

Настраиваем самодельный анемометр

анемометр
анемометр
Ручка к анемометру для настройки прибора
Ручка

Для настройки показаний анемометра в идеале применить настоящий анемометр. Я за свою жизнь  держал в руках это чудо всего раз пять. Поэтому применил стандартный способ, прикрепил анемометр к ручке из дерева. И при езде на автомобиле в безветренную погоду настроил велокомпьютер по совпадению показаний со спидометром. В моем велокомпьютере настройка заключалась в подборе   значения радиуса колеса в миллиметрах. Запоминаем величину  найденного радиуса (лучше записываем), а то при смене батарейки компьютер забудет настройки.Цель получить суперточные показания не ставилась. Всё — настроено.

Установка анемометра

Анемометр лучше установить на длинный шест вдали от построек или на крышу дома.  При монтаже продумываем все действия, готовим инструмент и крепежный материал. Полезно провести установку шеста без анемометра, сделать крепежные отверстия  и отверстия для проходки кабеля. Закрепляем анемометр на шесте  и аккуратно монтируем конструкцию. Пропускаем кабель внутрь здания  и подключаем велокомпьютер.

В каждом простом велокомпьютере есть опции по замеру максимальной скорости, средней скорости за весь пробег,  средней скорости за заданный период. Использование этих опций позволит замерить в месте установки анемометра максимальную скорость ветра, среднюю скорость ветра за период и за всё время его работы. Фрагмент работы самодельного анемометра показан на видео.

Шкала бофорта — global wiki.

Шкала Бофорта — условная шкала, позволяющая визуально оценить приблизительную силу ветра по его действию на наземные предметы или по волнению на море. Разработана английским адмиралом и гидрографом Фрэнсисом Бофортом (англ.Francis Beaufort) в 1806 году.

С 1874 года официально принята для использования в международной синоптической практике. С 1926 года к шкале Бофорта дополнительно указывается сила ветра в метрах в секунду на высоте 10 метров от поверхности. В США помимо международной 12-бальной шкалы с 1955 года используется расширенная до 17 баллов шкала, используемая для более точной градации ураганных ветров.

Сила и средняя скорость ветра Словесное определение Проявление на суше Проявление на море Примерная высота волн, м Визуальное проявление
Баллы Бофорта метры в секунду километры в час узлы
0 0-0,2 0,0—0,7 0—1 ШтильДым поднимается вертикально или почти вертикально, листья деревьев неподвижны.Зеркально гладкая поверхность воды. 0
1 0,3-1,5 1,1—5,4 1—3Тихий ветерДым отклоняется от вертикального направления, флюгер не вращается и не поворачиваетсяЛёгкая рябь на море, пены на гребнях волн нет. 0,1
2 1,6—3,3 5,8—11,9 4—6Легкий ветерДвижение ветра ощущается лицом, шелестят листья, наблюдается движение флюгераКороткие волны со стекловидным гребнем, при движении не опрокидываются. 0,3
3 3,4—5,4 12,2—19,4 7—10Слабый ветерФлаги и листья колышутся.Короткие волны с явно выраженными границами, гребни волн при опрокидывании образуют пену, на отдельных волнах появляются барашки. 0,6

BEAUFORT-WIND-SCALE-FORCE-3.jpg

4 5,5—7,9 19,8—28,4 11—16Умеренный ветерВетер поднимает пыль, легкий мусор. Листья и тонкие ветви постоянно в движении.Волны удлиненной формы, повсюду появляются легкие барашки 1,5

BEAUFORT-WIND-SCALE-FORCE-4.jpg

5 8,0—10,7 28,8—38,5 17—21Свежий ветерКачаются ветки и тонкие стволы деревьев, колышутся кустарники. Ветер ощущается рукой.Не очень крупные волны, повсюду видны барашки. 2,0

BEAUFORT-WIND-SCALE-FORCE-5.jpg

6 10,8—13,8 38,9—49,7 22—27Сильный ветерТонкие ветви гнутся, раскачиваются толстые сучья деревьев, ветер гудит в проводах.По всей поверхности видны волны, с пенистых гребней которых срываются брызги. Плавание на легких лодках небезопасно. 3,0

BEAUFORT-WIND-SCALE-FORCE-6.jpg

7 13,9—17,1 50,1—61,6 28—33Крепкий ветерКачаются стволы и толстые ветви деревьев. Идти против ветра затруднительно.Волны громоздятся, гребни срываются, покрыты пеной. Плавание на легких моторных катерах невозможно. 4,5

BEAUFORT-WIND-SCALE-FORCE-7.jpg

8 17,2—20,7 61,9—74,5 34—40Очень крепкий ветерВетер ломает сухие ветви деревьев, идти против ветра очень трудно, разговаривать без крика невозможно.Высокие длинные волны с брызгами. По направлению ветра ложатся ряды пены. 5,5
9 20,8—24,4 74,9—87,8 41—47ШтормГнутся и ломаются большие деревья, с крыш срывает легкую кровлю.Высокие волны с рядами пены. Брызги затрудняют видимость. 7,0

BEAUFORT-WIND-SCALE-FORCE-9.jpg

10 24,5—28,4 88,2—102,2 48—55Сильный штормДеревья вырываются с корнем, разрушаются отдельные здания. Идти невозможно.Очень высокие волны с загнутыми вниз гребнями. Поверхность воды покрыта пеной, мелкие суда пропадают из вида за волнами. 9,0

BEAUFORT-WIND-SCALE-FORCE-10.jpg

11 28,5—32,6 102,6—117,4 56—63Жестокий штормКатастрофические разрушения легких строений, выкорчевывание деревьев.Высокие волны, покрытые хлопьями белой пены. Средние суда скрываются из вида. 11,5

BEAUFORT-WIND-SCALE-FORCE-11.jpg

12 >32,6 >117,4 >63УраганРазрушение каменных строений, полное уничтожение растительности.Потеря видимости из за брызг, поверхность воды покрыта пеной. Уничтожение легких судов. 12,0

BEAUFORT-WIND-SCALE-FORCE-12.jpg

Оцените статью
Анемометры
Добавить комментарий