Студопедия — АНЕМОМЕТР РУЧНОЙ МС-13

предназначен для измерения скорости потока воздуха и температуры. Анемометр testo 410-1 – это современный компактный прибор, компоновка и дизайн анемометра делает его очень комфортным в использовании.

Анемометр testo 410-1 идеально подходит для измерения скорости потока воздуха на выходах воздуховодов вентиляционных систем. Функция измерения температуры позволяет оценить климатические условия.

Анемометр со встроенной крыльчаткой прост и удобен в эксплуатации, имеет подсветку дисплея, обладает функцией HOLD для фиксации данных. Функция усреднения значений скорости потока по времени позволяет рассчитать средние значения.

В комплект анемометра входит защитная крышка для безопасного хранения, чехол для крепления на ремень и ремешок для переноса прибора на запястье.

Технические характеристики анемометра со встроенной крыльчаткой testo 410-1

служит для измерения средней скорости направленного воздушного потока в промышленных условиях

Технические характеристики анемометра крыльчатого АСО-3:

1. диапазон измерений, м/с 0,3…5.
2. чувствительность, м/с не более 0,2 м/с

3. предел допускаемой погрешности не более -(0,1 0,05V)
4. масса, кг 0,45
5. габаритные размеры, мм110х110х105

Комплект:

Анемометр крыльчатый АСО-3; футляр; паспорт.

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 90^о. 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 1^о 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 0^о С.

Для этой цели дается температурный коэффициент k на 1^о С. Для получения температурной поправки его надо умножить на температуру прибора: D_t = 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 0,1^оС.

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=Р_i-P_i-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; Р_ст – 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 Р_ум – давление на уровне моря в мб; Р_ст – 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 Р_ВПП – давление на уровне ВПП в мб;

Р_ст – исправленное суммарной поправкой давление на уровне станции в мб;

Dh_ВПП– 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.

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.