Anemometru: principiul de funcționare și tipurile de dispozitive

În prima jumătate a matematician italian din secolul al 16-lea LB Alberti a inventat un dispozitiv prin care viteza aerului este fixă. Aparatul numit un anemometru (anemie greacă - vânt metru -meryat). Construcția de îmbunătățit irlandez D. Robinson în 1846 Iar la sfârșitul secolului 20 și dispozitivul ar putea determina direcția vântului.

Unde și cum se utilizează anemometrele?

În momentul în care dispozitivul este măsurată folosind viteza și direcția de deplasare a gazelor și lichidelor. Instrumentul a găsit aplicarea în următoarele domenii ale activității umane:

• Serviciul Meteorologic. stații meteorologice înregistrează fenomene fizice complexe în atmosferă, determinarea vremii. Una dintre ele este puterea și direcția vântului în apropiere de sol și la înălțime. Pe baza cifrelor de analiză au fost prognoza.
• aeroporturi de servicii la sol. Folosind un anemometru, serviciile de la sol aeroporturi primesc informații despre condițiile meteorologice actuale și așteptate pe aerodromuri și rutele de zbor al aeronavei (puterea și direcția vântului, pericol).
  instagram viewer
• În timpul lucrărilor de construcții. Folosit în proiectarea sistemelor de ventilație și aer condiționat în camere diferite. Dispozitivele echipate cu turnuri, cabluri și poduri rulante pentru furnizarea de inginer de semnal, t. Pentru a. Vântul puternic este o amenințare pentru acest tip de tehnologie.
• În agricultură. anemometru modernă nu numai că determină puterea și direcția vântului. De asemenea, definește diferența de temperatură, Windchill, punct de rouă și umiditate. Acestea sunt principalii parametri care afectează munca agricultorului.
• În sectorul energetic. Pe baza observațiilor de „comportament“ al aerului este determinată de montare Locul de amplasare, înălțime și modelul de moară de vânt cu utilizarea alternativă a vântului. După instalare, analizând setul de date anemometre determinarea eficienței motorului eolian.
• În industria minieră. În operațiunile miniere anemometru este folosit pentru filmarea depresiei, monitorizarea și determinarea valorilor reale ale fluxului de aer în tuneluri, mine și rețele de ventilație.
• Sport. Sport, care joacă un rol decisiv puterea și direcția vântului: parașutism și navigație, scufundări de mare, kaytserfeng, surfing și altele.

Principiul general al anemometrele

Măsurarea vitezei maselor de aer, gaze și așa mai departe. D. și transformarea informațiilor primite în „special unitatea“ are loc în cele trei părți principale ale anemometru:

• măsurare Piese, în care fluxul de aer creează o „perturbație“, care vizează cantitatea fizică, care determină principiul de funcționare al dispozitivului (cu ultrasunete, radiații Metalul de răcire, presiune, etc ...);
• transformativă porțiune care transformă dată cantitatea fizică în orice energie;
• fixare o parte care se afișează rezultatele folosind diferite contoare, afișează cântare și indicatori.

Tipuri și anemometrele aparate

Design-ul și funcția dispozitivului determină tipul de anemometru. Ei vin în mecanică și electronică.

mecanic

Pentru anemometre mecanice includ:

• Cupa dispozitiv. Cel mai simplu și mai frecvente. Reprezintă o axă, pe care sunt fixate patru emisferă în cruce (cupă). Sub curent de aer plăci de presiune se rotesc în jurul axei sale în plan vertical. Axis, la rândul său, este conectat la trehshkalnym formați care contorizează numărul de rotații ale cupelor într-un anumit interval de timp. Atașat la caseta de selectare cupa vă permite să verificați direcția vântului.
  

  Acest dispozitiv face posibilă măsurarea forței vântului de la 1 până la 20 m / s. rezistență anemometru la curgere turbulentă permite utilizarea sa pe suprafețe expuse.

• portanta. Acesta funcționează în mod similar cu cupa, dar cupe eoliene in loc axa lamei rotative cu palete. Contor rasplozhen mecanică în apropierea lamelor, t. K. Rotorul se rotește în paralel cu fluxul de aer. Acest factor limitează posibilitatea de a măsura forța vântului de 0,3 până la 5 m / s. Spre deosebire de dispozitivele de cupă, cu palete determină direcția vântului, schimbarea poziției sale.
  

  Rotorul utilizat în proiectarea sistemelor căilor respiratorii și a clădirilor. Dispozitivele cu o conexiune flexibilă a rotorului și contorul mecanic este perfect pentru lucrul în spații înguste.

electronic

Mai puțin frecvente - electronic - astfel de dispozitive sunt:

• anemometru cu ultrasunete (acustic) Acesta măsoară intensitatea sunetului, transmise de la emițător la receptor și determină viteza vântului din dependența vitezei sunetului pe direcția masei de aer.
  

  Design-ul unui anemometru acustic este destul de complicată. Măsurătorile vin în două, trei sau patru spațiu-dimensional. De-a lungul fiecărei axe sunt două perechi de primire și dispozitive care transmit transmiterea / primi undelor ultrasonice. Rata de trecere a undelor ultrasonice de la emițător la receptor determină viteza vântului.

  Dispozitiv cu ultrasunete dimensional indică viteza la care deplasarea aerului și în ce direcție. Tridimensional suplimentar - umiditatea, patru - temperatura.

  Deoarece dispozitivul nu are părți în mișcare, se poate repara viteza vântului de 60 m / s. Dispozitivele de acest tip sunt utilizate pentru a măsura climei în industria la locul de muncă.

• Anemometer termică (termică). Ea surprinde pierderile de căldură din filament metalic, a cărui temperatură coeficient de rezistență are un semn „+“, în timp ce se deplasează masele de aer.
  

  Principiul de funcționare este după cum urmează: prin curentul de filament este trecut, fluxul de aer în mișcare coboară temperatura filamentului și dispozitivul electronic calculează impulsurile de viteză. anemometru termic măsoară fluxul lent de aer.

  Acest dispozitiv nu este utilizat ca o unitate independentă. Cel mai adesea este o parte a oricărui sistem. De exemplu, prezenta termocuplu în fiecare mașină și controlează sistemul de răcire al motorului.

• Cuplul anemometru. Compararea presiunii interne și externe în exces în tubul de sticlă în formă de T (tub Pitot), dispozitivul determină viteza de circulație a aerului. Folosit în mine și sisteme de ventilație pentru a determina volumul de curgere și viteza debitului de aer.
  
• Laser doppler anemometru. Acesta este un sistem optic electronic complex care măsoară viteza liniară a metodei Doppler. Principiul de funcționare al sistemului este după cum urmează: raza laser de la dispozitivul fix de recepție iradiază obiect în mișcare. Radiația obiectului afișat este detectată de către dispozitivul de recepție. Comparând frecvența de emisie a obiectului în mișcare și dispozitivul de recepție. Valorile diferă cu o valoare proporțională cu viteza obiectului în raport cu dispozitivul de recepție.
  

  Aplicați acest tip de tunel aerodinamic în simularea și proiectarea de aeronave, submarine nave, mașini, trenuri, și de asemenea, pentru a determina sarcina vântului și unda de șoc pe structuri de diferite destinație.

Acest articol enumeră doar câteva sfere de activitate umană, în cazul în care se utilizează anemometru. De fapt, acest dispozitiv rezolvă o gamă largă de sarcini. Dacă este necesar, utilizați anemometre, trebuie să definească în mod clar scopul aplicării și a condițiilor.