Vindmätare: Principen för drift och vilka typer av enheter

Under första halvan av 16-talet italienska matematiker LB Alberti uppfunnit en anordning varigenom lufthastigheten är fast. Den enhet som kallas en vindmätare (grekisk anemi - vindmätare -meryat). Konstruktion av förbättrade Irish D. Robinson 1846 Och i slutet av 20-talet och enheten kan bestämma vindriktningen.

Var och hur anemometrar används?

I det ögonblick då anordningen mäts med användning av hastigheten och rörelseriktningen för gaser och vätskor. Instrumentet har funnit sin tillämpning inom följande områden av mänsklig verksamhet:

• Vädertjänst. Meteorologiska stationer registrera komplexa fysikaliska fenomen i atmosfären, bestämma vädret. En av dem är styrkan och vindriktning nära marken och på hög höjd. Baserat på siffrorna analys prognos.
• Markservice flygplatser. Med hjälp av en vindmätare, marktjänster flygplatser får information om faktiska och förväntade väderförhållandena vid flygplatser och vägar av flygplan flygning (vindstyrka och riktning, hazard).
instagram viewer
• Under byggnation. Används i utformningen av ventilations- och luftkonditioneringssystem i olika rum. Enheter som är utrustade med torn, kablar och portal för att tillföra signalingenjör, t. Om du vill. Den starka vinden är ett hot mot den här typen av teknik.
• Inom jordbruket. Modern vindmätare bestämmer inte bara styrka och vindriktning. Den definierar också skillnaden i temperatur, Vind, daggpunkt och luftfuktighet. Dessa är de viktigaste parametrarna som påverkar bondens arbete.
• Inom energisektorn. På grundval av observationer av den "beteende" av luft bestäms monteringsplats, höjd och modell väderkvarn med vind alternativ användning. Efter installationen, analyserar datauppsättningen anemometrar bestämma effektiviteten av väderkvarn.
• Inom gruvindustrin. I gruvdrift anemometer används för att filma depression, övervakning och bestämning av faktiska värden för luftflöde i tunnlar, gruvor och ventilations nätverk.
• Sports. Sport, som spelar en avgörande roll vindstyrka och riktning: hoppa fallskärm och segling, hög dykning, kaytserfeng, surfing och andra.

Den allmänna principen om anemometrar

Mätning av hastighet luftmassor, gaser, och så vidare. D. och omvandling av den mottagna informationen i "särskilda enhet" äger rum i de tre viktigaste delarna av vindmätaren:

• mätning delar, varvid luftflödet skapar en "störning", som syftar till den fysikaliska storheten, som bestämmer den operativa principen för anordningen (ultraljud, strålning kylmetall, tryck, etc ...);
• omvandlande del som omvandlar den givna fysikaliska storheten i någon energi;
• fastställande del som visar resultaten genom att använda olika räknare, visar skalor och indikatorer.

Typer och apparat anemometrar

Utformningen och funktionen hos enheten avgör vilken typ av vindmätaren. De finns i mekaniska och elektroniska.

mekanisk

För mekaniska anemometrar omfattar:

• Cup-enhet. Det enklaste och vanligaste. Den representerar en axel, på vilken är fästa fyra korsvis hemisfär (cup). Under luft flödestryckplattor rotera runt sin axel i vertikalplanet. Axis, som i sin tur är ansluten till trehshkalnym ringa som räknar antalet rotationer av kopparna under en viss tidsintervall. Bifogat till koppen kryssrutan kan du kontrollera vindriktningen.
  

  Denna anordning gör det möjligt att mäta kraften av vinden från 1 till 20 m / s. Anemometer motstånd mot turbulent flöde tillåter dess användning på exponerade ytor.

• Bärande konstruktion. Det fungerar på samma sätt som koppen, utan axelvindkoppar roterande blad impeller. Mekanisk räknare rasplozhen nära bladen, t. K. Pumphjulet roterar parallellt med luftflödet. Denna faktor begränsar möjligheten att mäta vindstyrkan av 0,3 till 5 m / s. I motsats till de skålanordningar, bestämmer skovel riktningen av vinden, ändra dess position.
  

  Fläkthjul används i konstruktionen av luftvägssystem och byggnader. Enheter med en flexibel anslutning av pumphjulet och den mekaniska räknaren är perfekt för att arbeta i trånga utrymmen.

elektronisk

Mindre vanliga - elektroniskt - sådana anordningar:

• Ultraljud anemometer (akustisk) Den mäter styrkan av ljud, som sänds från sändaren till mottagaren och bestämmer vindhastigheten från beroendet av ljudhastigheten på riktningen av luftmassan.
  

  Utformningen av en akustisk vindmätare är ganska komplicerat. Mätningar kommer i två-, tre- eller fyra-dimensionell rymd. Längs varje axel är två par av mottagande och sändande maskiner som sänder / mottar ultraljudsvågor. Hastigheten för passagen av ultraljudvågor från sändaren till mottagaren bestämmer vindhastigheten.

  Dimensionell ultraljudsanordning anger den hastighet med vilken luften flyttar och i vilken riktning. Tredimensionell dessutom - fuktighet, de fyra - temperatur.

  Eftersom anordningen inte har några rörliga delar, kan den fastställa det vindhastighet på 60 m / s. Anordningar av detta slag används för att mäta klimatet i branschen arbetsplatsen.

• Termisk Anemometer (termisk). Den fångar värmeförlusten från metallfilament, vars temperaturkoefficient för resistans har ett "+" tecken, under förflyttning luftmassor.
  

  Funktionsprincipen är följande: genom tråden ström leds, sänker den rörliga luftströmmen temperaturen hos glödtråden, och den elektroniska anordningen beräknar hastighetsimpulser. Termisk anemometer mäta långsamt flöde av luft.

  Denna anordning används inte som en oberoende enhet. Oftast är det en del av alla system. Till exempel, föreliggande termoelement i varje bil och styr motorns kylsystem.

• Momentvindmätare. Jämföra överskott inre och yttre tryck i det T-formade glasrör (pitotrör) bestämmer anordningen hastigheten luftrörelser. Används i gruvor och ventilationssystem för att bestämma flödesvolym och hastighet på luftflödet.
  
• Laserdopplervindmätare. Detta är ett komplext optiskt-elektroniskt system som mäter den linjära hastigheten av dopplermetoden. Funktionsprincipen för systemet är som följer: laserstrålen från den fasta mottagningsanordning bestrålar det rörliga föremålet. Det visade objektet strålningen detekteras av den mottagande enheten. Jämförelse av emissionsfrekvensen hos det rörliga föremålet och den mottagande enheten. Värden skiljer sig med en mängd som är proportionell mot hastigheten av objektet i förhållande till den mottagande enheten.
  

  Tillämpa denna typ vindtunnel i simuleringen och utformning av flygplan, ubåtar fartyg, bilar, tåg, och även för att bestämma vindlast och tryckvågen från explosionen på strukturer av olika destination.

Den här artikeln innehåller endast ett fåtal områden av mänsklig aktivitet, där vindmätaren används. I själva verket löser denna anordning ett brett spektrum av arbetsuppgifter. Om det behövs använder anemometrar, måste du tydligt definiera syftet med ansökan och tillstånd.