Vindmåler: virkemåde og de typer af enheder

I den første halvdel af det 16. århundrede italiensk matematiker LB Alberti opfundet en indretning, hvor lufthastigheden er fast. Den enhed kaldet et anemometer (græsk anæmi - wind meter -meryat). Konstruktion af forbedrede Irish D. Robinson i 1846 Og i slutningen af ​​det 20. århundrede, og enheden kunne bestemme retningen af ​​vinden.

Hvor og hvordan anemometre bruges?

I det øjeblik enheden måles ved anvendelse af hastighed og bevægelsesretning af gasser og væsker. Instrumentet har fundet sin ansøgning inden for følgende områder af menneskelig aktivitet:

• Meteorologisk service. Meteorologiske stationer registrerer de komplekse fysiske fænomener i atmosfæren, bestemme vejret. En af dem er styrken og retningen af ​​vinden nær jorden og i højden. På baggrund af analysen tal prognose.
• Ground service-lufthavne. Ved hjælp af en vindmåler, ground services lufthavne modtage oplysninger om faktiske og forventede vejrforhold på flyvepladser og ruter af fly flyvning (vindstyrke og retning, fare).
  instagram viewer
• Under byggeriet. Anvendes i design af ventilations- og klimaanlæg i forskellige rum. Enheder, der er udstyret med tårne, kabler og portalkraner til at tilføre signalet ingeniør, t. Til. Den stærke vind er en trussel mod denne type teknologi.
• Inden for landbruget. Moderne vindmåler ikke alene bestemmer styrken og retningen af ​​vinden. Den definerer også temperaturforskellen, windchill, dugpunkt og fugtighed. Disse er de vigtigste parametre, der påvirker landmandens arbejde.
• I energisektoren. På grundlag af observationer af "adfærd" af luft bestemmes monteringssted, højde og model vindmølle med vind alternativ brug. Efter installationen, analyserer datasæt anemometre bestemme effektiviteten af ​​vindmøllen.
• I mineindustrien. I minedrift anvendes anemometer til at filme depression, overvågning og fastsættelsen af ​​de faktiske værdier af luftstrømmen i tunneler, miner og ventilation netværk.
• Sport. Sport, som spiller en afgørende rolle vindstyrke og retning: faldskærmsudspring og sejlads, høj dykning, kaytserfeng, surfing og andre.

Det generelle princip om anemometre

Måling af hastigheden af ​​luftmasser, gasser, og så videre. D. og transformation af de modtagne oplysninger i "særlige enhed" finder sted i de tre vigtigste dele af vindmåleren:

• måling dele, hvor luftstrømmen skaber en "perturbation", der tager sigte på den fysiske størrelse, som bestemmer princippet drift af indretningen (ultralyd, stråling afkøling metal, tryk, etc ...);
• transformative del, som omdanner den givne fysiske størrelse i nogen energi;
• fastsættelse del, som viser resultatet ved hjælp af forskellige tællere, viser skalaer og indikatorer.

Typer og apparater anemometre

Design og funktion af indretningen bestemmer typen af ​​anemometeret. De kommer i mekanisk og elektronisk.

mekanisk

Til mekaniske anemometre omfatter:

• Cup-enhed. Den nemmeste og mest almindelige. Den repræsenterer en akse, på hvilket er fastgjort fire tværgående halvkugle (cup). Under luftstrøm trykplader rotere omkring sin akse i det vertikale plan. Axis, til gengæld er forbundet til trehshkalnym ringe, der tæller antallet af rotationer af kopperne over en bestemt tidsinterval. Knyttet til koppen afkrydsningsfeltet kan du kontrollere vindretningen.
  

  Denne indretning gør det muligt at måle vindens kraft fra 1 til 20 m / s. Anemometer modstand til turbulent strømning tillader dets anvendelse på udsatte overflader.

• Wing enhed. Det virker på samme måde til koppen, men i stedet akse vindkopperne roterende blad skovlhjul. Mekanisk tæller rasplozhen nær knivene, t. K. Pumpehjulet roterer parallelt med luftstrømmen. Denne faktor begrænser muligheden for at måle vindstyrke på 0,3 til 5 m / s. I modsætning til de kop enheder, vinge bestemmer retningen af ​​vinden, ændre dens position.
  

  Løber anvendt i udformningen af ​​luftvejs-systemer og bygninger. Enheder med en fleksibel forbindelse af løberen og den mekaniske tæller er perfekt til at arbejde under trange pladsforhold.

elektronisk

Mindre almindelige - elektronisk - sådanne enheder er:

• Ultrasonic vindmåler (akustisk) Den måler styrken af ​​lyd, transmitteret fra senderen til modtageren og bestemmer vindhastigheden fra afhængigheden af ​​lydhastighed af retningen af ​​luftmassen.
  

  Udformningen af ​​en akustisk vindmåler er ganske kompliceret. Målinger kommer i to-, tre- eller fire-dimensionelle rum. Langs hver akse er to par modtagelse og transmission enheder, som sender / modtager ultralydbølger. Hastigheden for passage af ultralydbølger fra senderen til modtageren bestemmer vindhastigheden.

  Dimensional ultralydsapparat angiver den hastighed, hvormed luften bevæger sig og i hvilken retning. Tredimensionale derudover - fugtighed, fire - temperatur.

  Da enheden har ingen bevægelige dele, kan det fastsætte vindhastighed på 60 m / s. Apparater af denne type bruges til at måle klimaet på arbejdspladsen industrien.

• Termisk Anemometer (termisk). Det fanger varmetabet fra glødetråden metal, hvis temperaturkoefficient har en "+" tegnet, mens flytte luftmasser.
  

  Funktionsprincippet er som følger: gennem glødetråden strøm ledes, den bevægelige luftstrøm sænker temperaturen af ​​filamentet, og den elektroniske indretning beregner den hastighed impulser. Termisk anemometer måle den langsomme luftstrøm.

  Denne enhed anvendes ikke som en uafhængig enhed. Oftest er det en del af ethvert system. For eksempel til stede termoelement i hver bil og styrer motorens kølesystem.

• Torque vindmåler. Sammenligning overskydende indre og ydre tryk i det T-formede glasrør (pitotrør), indretningen bestemmer hastigheden af ​​luftbevægelse. Anvendes i miner og ventilationssystemer at bestemme strømningsvolumen og hastigheden af ​​luftstrømmen.
  
• Laser Doppler anemometer. Dette er en kompleks optisk-elektronisk system, der måler den lineære hastighed af Doppler-metoden. Princippet i systemet i funktion er som følger: laserstrålen fra det faste modtageindretning bestråler objektet i bevægelse. Det viste objekt stråling detekteres af modtagerenheden. Sammenligne emissionsfrekvens af objektet i bevægelse og modtagerenheden. Værdier afviger med en mængde proportional med hastigheden af ​​objektet i forhold til modtagerenheden.
  

  Anvend denne type vindtunnel i simuleringen og design af fly, ubåde skibe, biler, tog, og også til at bestemme vindbelastning og trykbølgen på strukturer af forskellig destination.

Denne artikel viser kun nogle få områder af menneskelig aktivitet, hvor der bruges vindmåleren. I virkeligheden er dette apparat løser en lang række opgaver. Brug om nødvendigt anemometre, du har brug for klart at definere formålet med ansøgningen og betingelser.