מד רוח: עקרון הפעולה ואת סוגי המכשירים

במחצית הראשונה של המתמטיקאי האיטלקי מהמאה ה -16 LB אלברטי המציא מכשיר לפיו מהירות האוויר קבועה. המכשיר נקרא מד רוח (אנמיה יוונית - -meryat מטר רוח). בניית ד אירית השתפר רובינסון בשנת 1846 ובסוף המאה ה -20 ואת המכשיר יכול לקבוע את כיוון הרוח.

איפה ואיך anemometers משמש?

כרגע המכשיר נמדד באמצעות מהירות וכיוון התנועה של גזים ונוזלים. המכשיר מצא יישומו בתחומים הבאים של פעילות אנושית:

• השירות המטאורולוגי. תחנות מטאורולוגיות להקליט את תופעות פיסיקליות מורכבות באטמוספירה, בקביעת מזג האוויר. אחד מהם הוא עוצמת וכיוון הרוח קרוב לקרקע, בגובה. בהתבסס על נתוני הניתוח היו לחזות.
• נמלי תעופה שירות קרקע. באמצעות מד רוח, שדות תעופה ושירותים הקרקע לקבל מידע על תנאי מזג האוויר בפועל וזו הצפויה ב מנחתי ומסלולים של טיסה של מטוסים (כוח הרוח וכיוונה, מפגע).
• במהלך עבודות הבנייה. שימוש בעיצוב של מערכות אוורור ומיזוג אוויר בחדרים שונים. התקנים מצוידים מגדלים, כבלי כניסות לאספקת מהנדס האות, t. כדי. הרוח החזקה הוא איום על סוג זה של טכנולוגיה.
instagram viewer
• בחקלאות. מד רוח מודרנית לא רק קובע את עוצמת וכיוון הרוח. כמו כן, מגדיר את הבדל טמפרטורה, ומד מעלות, נקודת טל ולחות. אלו הם הפרמטרים העיקריים המשפיעים על העבודה של האיכר.
• במגזר האנרגיה. על בסיס התצפיות של "ההתנהגות" של האוויר נקבע הרכבת מיקום, גובה טחנת רוח דגם עם שימוש אלטרנטיבי רוח. לאחר ההתקנה, לנתח את מערך הנתונים anemometers לקבוע את היעילות של טחנת הרוח.
• בתעשיית הכרייה. במסגרת פעולות כריית מד הרוח משמשת לצלם דיכאון, ניטור וקביעת הערכים בפועל של זרימת אוויר מנהרות, מוקשים ורשתות אוורור.
• ספורט. ספורט, אשר ממלא כוח הרוח תפקיד מכריע ובימוי: צניחה ושייט, גבוה צלילה, kaytserfeng, גלישה ועוד.

העיקרון הכללי של אנמומטר

מדידת המהירות של המוני אוויר, גזים, וכן הלאה. ד וטרנספורמציה של המידע שהתקבל "יחידה מסוימת" מתרחשת משלושת החלקים העיקריים של מד הרוח:

• מדידה חלקים, אשר תזרים האוויר יוצר "הפרעות", שמטרתה לכמות הפיסית, אשר קובעה את עיקרון ההפעלה של המכשיר (אולטרסאונד, מתכת קירור קרינה, לחץ, וכו '...);
• טרנספורמטיבי חלק שמשנה את גודל פיזיקלי הנתון בכל אנרגיה;
• תיקון חלק המציג את התוצאות באמצעות מונים שונים, מציג סולמות ומחוונים.

סוגי anemometers המנגנון

העיצוב והתפקוד של המכשיר קובע את סוג של מד רוח. הם באים מכאניים ואלקטרוניים.

מכנה

עבור anemometers המכאני כולל:

• מכשיר גביע. ההקלה הנפוצה ביותר. הוא מייצג ציר, שעליו הם קבועים ארבעה בחצי כדור לרוחב (כוס). תחת זרימת אוויר צלחות הלחץ לסובב סביב צירו במישור האנכי. Axis, בתורו, הוא מחובר trehshkalnym לחייג שסופר את מספר הסיבובים של הכוסות מעל פרק זמן מסוים. נספחות תיבת סימון הכוס מאפשרות לך לבדוק את כיוון הרוח.
  

  מכשיר זה מאפשר למדוד את עוצמתה של הרוח בין 1 ל -20 מ '/ s. התנגדות מד רוח כדי זרימה טורבולנטית מאפשרת את השימוש בו על משטחים חשופים.

• יחידת כנף. זה עובד באופן דומה הכוס, אבל במקום כוסות רוח ציר גלגל מניע שבשבת סיבובית. rasplozhen מונה מכנה ליד הלהבים, t. ק המאיץ מסתובב במקביל לזרימת האוויר. גורם זה מגביל את האפשרות של מדידת כוח הרוח של 0.3 עד 5 מ '/ s. בניגוד למכשירים כוס, שבשבת קובע את כיוון הרוח, שינוי מעמדה.
  

  Impeller שימוש בעיצוב של מערכות בדרכי הנשימה ומבנים. התקנים עם חיבור גמיש של המאיץ ואת המונה המכאני מושלמים עבור עובדים במקומות צרים.

אלקטרוני

פחות נפוץ - אלקטרוני - מכשירים כאלה הם:

• מד רוח Ultrasonic (אקוסטי) הוא מודד את עוצמת הצליל, המשודר מן המשדר למקלט וקובע את מהירות הרוח מן התלות של מהירות הקול על הכיוון של גוש האוויר.
  

  העיצוב של מד רוח אקוסטי הוא די מסובך. מדידות באים שניים, שלושה או ארבעה ממדי מרחב. לאורך כל ציר שני זוגות של קולטים ומשדרים התקנים לשלוח / לקבל גלי קולי. שיעור המעבר של גלים קוליים מן המשדר למקלט מקובע את מהירות הרוח.

  מכשיר אולטרה-סאונד תלת-ממדי מציין את המהירות שבה נע באוויר לאיזה כיוון. תלת ממדי ובנוסף - לחות, בארבע - הטמפרטורה.

  מאז המכשיר אין חלקים נעים, הוא יכול לתקן את מהירות הרוח של 60 מ '/ s. התקנים מסוג זה משמשים למדידת האקלים בענף העבודה.

• מד רוח תרמית (תרמית). היא לוכדת את איבוד החום מן חוט המתכת, מקדם טמפרטורה של מי התנגדות יש סימן "+", תוך כדי התנועה בזרימת אוויר.
  

  עיקרון הפעולה הוא כדלקמן: הדרך נוכחי הנימה מועברת, זרם האוויר הנעים מוריד את הטמפרטורה של חוט הלהט, לבין המכשיר האלקטרוני מחשב את הדחפים המהירים. מד רוח תרמי למדידת זרימה איטית של אוויר.

  מכשיר זה אינו משמש כיחידה עצמאית. לרוב הוא חלק מכל מערכת. לדוגמה, תרמי נוכחים בכל קרון ושולטת במערכת הקירור של המנוע.

• מד רוח מומנט. השוואת לחצים פנימיים וחיצוניים עודף בצינור זכוכית בצורת T (צינור פיטו), המכשיר קובע את קצב התנועה באוויר. המשמשים מכרות ומערכות אוורור כדי לקבוע את נפח הזרימה ומהירות זרימת אוויר.
  
• מד רוח דופלר לייזר. זוהי מערכת אופטית-אלקטרונית מורכבת המודדת את המהירות הקווית של שיטת דופלר. עיקרון הפעולה של המערכת הוא כדלקמן: קרן הליזר ממכשיר הקבלה הקבועה irradiates האובייקט הזז. קרינת האובייקט המוצגת מזוהית על ידי המכשיר מקבל. השוואת תדירות הפליטה של ​​האובייקט זז ואת ההתקן מקבל. ערכים שונים בסכום יחסים למהירות של האובייקט ביחס להתקן המקבל.
  

  החל מנהרת רוח מסוג זה סימולציה ועיצוב של מטוסים, צוללות ספינות, מכוניות, רכבות, וגם כדי לקבוע את עומס רוח ואת גל ההדף על מבנים של שונה יעד.

מאמר זה מפרט רק כמה תחומי פעילות אנושית, שבו המד הרוח משמשת. למעשה, המכשיר הזה פותר מגוון רחב של משימות. במידת הצורך, להשתמש anemometers, אתה צריך להגדיר את מטרת הבקשה ותנאים בבירור.