Anémomètre: principe de fonctionnement et les types de dispositifs

Dans la première moitié du 16ème siècle mathématicien italien LB Alberti a inventé un dispositif dans lequel la vitesse de l'air est fixé. Le dispositif appelé anémomètre (anémie grecque - mètre vent -meryat). La construction de l'amélioration irlandaise D. Robinson en 1846 Et à la fin du 20ème siècle et le dispositif pourrait déterminer la direction du vent.

Où et comment anémomètres sont utilisés?

Au moment où le dispositif est mesurée en utilisant la vitesse et la direction du mouvement des gaz et des liquides. L'instrument a trouvé son application dans les domaines suivants de l'activité humaine:

• Service météorologique. stations météorologiques enregistrent les phénomènes physiques complexes dans l'atmosphère, la détermination du temps. L'un d'eux est la force et la direction du vent à proximité du sol et à la hauteur. Sur la base des chiffres d'analyse ont été prévues.
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• aéroports de service au sol. L'utilisation d'un anémomètre, les aéroports de services au sol reçoivent des informations sur les conditions météorologiques réelles et prévues aux aérodromes et les routes de vol de l'avion (force et direction du vent, danger).
• Pendant les travaux de construction. Utilisé dans la conception des systèmes de ventilation et de climatisation dans les chambres différentes. Les appareils équipés de tours, câbles et ponts roulants pour alimenter l'ingénieur du signal, t. Pour. Le vent fort est une menace pour ce type de technologie.
• Dans le secteur agricole. anémomètres moderne détermine non seulement la force et la direction du vent. Il définit également la différence de température, Windchill, point de rosée et de l'humidité. Ce sont les principaux paramètres qui affectent le travail de l'agriculteur.
• Dans le secteur de l'énergie. Sur la base des observations du « comportement » de l'air est lieu de montage déterminé, la hauteur et moulin à vent modèle avec une utilisation alternative du vent. Après l'installation, l'analyse de l'ensemble de données anémomètres déterminer le rendement de l'éolienne.
• Dans l'industrie minière. Dans les exploitations minières anémomètre est utilisé pour la dépression filmant, le suivi et la détermination des valeurs réelles de l'écoulement d'air dans les tunnels, les mines et les réseaux de ventilation.
• Sport. Sports, qui joue un force du vent rôle décisif et direction: saut en parachute et la voile, la plongée en haute, kaytserfeng, le surf et autres.

Le principe général de anémomètres

La mesure de la vitesse des masses d'air, de gaz, et ainsi de suite. D. et transformation des informations reçues dans la « unité particulière » a lieu dans les trois parties principales de l'anémomètre:

• mesure parties, dans lequel l'écoulement d'air crée une « perturbation », destiné à la grandeur physique, qui détermine le principe de fonctionnement du dispositif (ultrasons, le métal de refroidissement par rayonnement, la pression, etc ...);
• transformation partie qui transforme la grandeur physique donnée en aucune énergie;
• fixation partie qui affiche les résultats en utilisant des compteurs différents, affiche des échelles et des indicateurs.

Types et anémomètres appareils

La conception et le fonctionnement du dispositif détermine le type de l'anémomètre. Ils viennent en mécanique et électronique.

mécanique

Pour anémomètres mécaniques comprennent:

• Coupe du dispositif. Le plus simple et le plus courant. Elle représente un axe, sur lequel sont fixés quatre hémisphère transversal (coupelle). En vertu de plaques de pression l'écoulement d'air en rotation autour de son axe dans le plan vertical. Axis, à son tour, est connecté à trehshkalnym cadran qui compte le nombre de rotations des coupes sur un intervalle de temps spécifique. Attaché à la case à cocher tasse vous permet de vérifier la direction du vent.
  

  Ce dispositif permet de mesurer la force du vent de 1 à 20 m / s. la résistance à l'écoulement turbulent Anémomètre permet son utilisation sur les surfaces exposées.

• unité de l'aile. Il fonctionne de façon similaire à la coupe, mais tasses de vent à la place de l'axe rotor lame rotative. rasplozhen compteur mécanique à proximité des lames, t. K. La roue tourne parallèlement à l'écoulement d'air. Ce facteur limite la possibilité de mesurer la force du vent de 0,3 à 5 m / s. Contrairement aux dispositifs de coupe, la girouette détermine la direction du vent, de changer sa position.
  

  Impulseur utilisé dans la conception des systèmes des voies respiratoires et des bâtiments. Dispositifs avec une connexion flexible de la roue et le compteur mécanique est parfait pour travailler dans des espaces restreints.

électronique

Moins commun - par voie électronique - de tels dispositifs sont les suivants:

• Anémomètre à ultrasons (acoustique) Il mesure la force du son, émis par l'émetteur vers le récepteur et détermine la vitesse du vent à partir de la dépendance de la vitesse du son sur la direction de la masse d'air.
  

  La conception d'un anémomètre acoustique est assez compliquée. Les mesures sont disponibles en deux, trois ou espace à quatre dimensions. Le long de chaque axe sont deux paires de dispositifs de réception et de transmission qui envoient / recevoir des ondes ultrasonores. La vitesse de passage des ondes ultrasonores entre l'émetteur et le récepteur détermine la vitesse du vent.

  Dispositif échographie dimensionnelle indique la vitesse à laquelle le déplacement et la direction dans laquelle l'air. En trois dimensions en plus - l'humidité, les quatre - température.

  Etant donné que le dispositif n'a aucune pièce mobile, il peut fixer la vitesse du vent de 60 m / s. Des dispositifs de ce type sont utilisés pour mesurer le climat dans l'industrie du travail.

• Anémomètre thermique (thermique). Il capture la perte de chaleur du filament métallique, dont le coefficient de température de résistance a un signe « + », tout en se déplaçant des masses d'air.
  

  Le principe de fonctionnement est le suivant: par le courant de filament est passé, le courant d'air en mouvement abaisse la température du filament, et le dispositif électronique calcule les impulsions de vitesse. thermique anémomètres mesurer le débit d'air lent.

  Ce dispositif n'est pas utilisé comme une unité indépendante. Le plus souvent, il est une partie de tout système. Par exemple, un thermocouple présent dans chaque voiture et contrôle le système de refroidissement du moteur.

• anémomètres de couple. En comparant l'excès de pression interne et externe du tube en verre en forme de T (tube de Pitot), le dispositif détermine le taux de circulation de l'air. Utilisé dans les mines et les systèmes de ventilation pour déterminer le débit et la vitesse du flux d'air.
  
• Laser doppler anémomètres. Ceci est un système optique-électronique complexe qui mesure la vitesse linéaire de la méthode Doppler. Le principe de fonctionnement du système est le suivant: le faisceau laser provenant du dispositif de réception fixe irradie l'objet en mouvement. Le rayonnement de l'objet affiché est détecté par le dispositif de réception. La comparaison de la fréquence d'émission de l'objet mobile et le dispositif de réception. Les valeurs diffèrent d'une quantité proportionnelle à la vitesse de l'objet par rapport au dispositif de réception.
  

  Appliquer ce tunnel de vent de type dans la simulation et la conception des avions, des sous-marins navires, voitures, trains, et aussi pour déterminer la charge du vent et l'onde de choc sur les structures de différentes destination.

Cet article répertorie seulement quelques sphères de l'activité humaine, où l'anémomètre est utilisé. En fait, ce dispositif permet de résoudre un large éventail de tâches. Si nécessaire, utilisez anémomètres, vous devez définir clairement le but de l'application et les conditions.