Vindmåler: Prinsippet om drift og hvilke typer enheter

I første halvdel av det 16. århundre italienske matematikeren LB Alberti oppfunnet en innretning hvorved lufthastigheten er fast. Enheten kalles en vindmåler (gresk anemi - vindmåler -meryat). Bygging av forbedret irsk D. Robinson i 1846 Og ved slutten av det 20. århundre, og apparatet kan bestemme retningen av vinden.

Hvor og hvordan vindmålere er brukt?

I det øyeblikk apparatet blir målt ved å bruke hastigheten og bevegelsesretningen for gasser og væsker. Instrumentet har funnet sin anvendelse på følgende områder av menneskelig aktivitet:

• Meteorological Service. Meteorologiske stasjoner registrere de komplekse fysiske fenomener i atmosfæren, bestemmelse av været. En av dem er styrken og retningen av vinden nær bakken og i høyden. Basert på analysen tallene ble antatt.
• Ground tjeneste flyplasser. Ved hjelp av en vindmåler, bakketjenester flyplasser motta informasjon om aktuelle og forventede værforhold på flyplasser og ruter av fly flytur (vindstyrke og retning, fare).
  instagram viewer
• Under byggearbeidene. Brukes i utformingen av ventilasjon og air condition-systemer i forskjellige rom. Enheter utstyrt med tårn, kabler og løpebroer for tilførsel av signalet ingeniør, t. Å. Sterk vind er en trussel for denne type teknologi.
• I landbruket. Moderne vindmåleren ikke bare bestemmer styrken og retningen av vinden. Den definerer også forskjellen i temperatur, vindkjøling, duggpunkt og fuktighet. Disse er de viktigste parametrene som påvirker bondens arbeid.
• I energisektoren. På basis av observasjoner av de "oppførsel" av luft blir bestemt monteringsstedet, høyde og modell vindmølle med vind alternativ bruk. Etter installasjon, analysering av datasett som vindmålere bestemme effektiviteten av vindmøllen.
• I gruveindustrien. I gruvedrift anemometer brukes for filming depresjon, overvåkning og bestemmelse av de faktiske verdiene for luftstrøm i tunneler, gruver og ventilasjons nettverk.
• Sport. Sport, som spiller en avgjørende rolle vindstyrke og retning: fallskjermhopping og seiling, høy dykking, kaytserfeng, surfing og andre.

Det generelle prinsipp for vindmålere

Måling av hastigheten til luftmassene, gasser, og så videre. D. og omforming av den informasjon som mottas i den "spesielle enhet" foregår i de tre hoveddeler av anemometer:

• måle deler, karakterisert ved at luftstrømmen skaper en "forstyrrelse", med sikte på den fysiske størrelse, som bestemmer operasjonsprinsippet ved innretningen (ultralyd, stråling kjølemetall, trykk, osv ...);
• transformative del som forvandler den gitte fysiske størrelse i en hvilken som helst energi;
• feste del som viser resultatene ved anvendelse av forskjellige tellere, viser skalaer og indikatorer.

Typer og apparater vindmålere

Konstruksjonen og funksjonen av anordningen bestemmer typen av anemometer. De kommer i mekanisk og elektronisk.

mekanisk

For mekaniske vindmålere inkluderer:

• Cup-enhet. Den enkleste og mest vanlige. Det representerer en akse, på hvilken det er festet fire i kryss halvkule (kopp). Under luftstrømmen trykkplatene rotere rundt sin akse i vertikalplanet. Akse, i sin tur, er forbundet med trehshkalnym ringe som teller antall omdreininger av kopper i løpet av et bestemt tidsintervall. Festet til koppen boksen lar deg sjekke vindretningen.
  

  Denne anordning gjør det mulig å måle den kraft som av vinden fra 1 til 20 m / s. Anemometer motstand mot turbulent strømning muliggjør bruk på utsatte overflater.

• Wing enhet. Den fungerer på samme måte i koppen, men i stedet akse vindskovlen roterende blad impeller. Mekanisk teller rasplozhen nær knivene, t. K. hjulet roterer parallelt med luftstrømmen. Denne faktoren begrenser muligheten for måling av vindstyrken på 0,3 til 5 m / s. I motsetning til de kopp enheter bestemmer finnen retning av vinden, å endre sin posisjon.
  

  Impeller brukes i utformingen av luftveissystemer og bygninger. Enheter med en fleksibel forbindelse mellom pumpehjulet og mekanisk telleverk er perfekt for å arbeide i trange områder.

elektronisk

Mindre vanlige - elektronisk - slike enheter er:

• Ultrasonic anemometer (akustisk) Den måler styrken av lyd, som overføres fra senderen til mottakeren, og bestemmer vindhastigheten fra avhengigheten av lydhastigheten på retningen av luftmassen.
  

  Utformingen av en akustisk vindmåler er ganske komplisert. Målinger kommer i to-, tre- eller firedimensjonal. Langs hver akse er to par med å motta og sende utstyr som sender / motta ultralydbølger. Hastigheten for passering av ultrasoniske bølger fra senderen til mottakeren bestemmer vindhastigheten.

  Dimensjonale ultralydapparat indikerer hastigheten som luften beveger seg og i hvilken retning. Tredimensjonal tillegg - fuktighet, de fire - temperatur.

  Siden enheten ikke har noen bevegelige deler, kan det løse vindhastigheten på 60 m / s. Enheter av denne typen brukes til å måle klimaet på arbeidsplassen bransjen.

• Termiske anemometer (termisk). Den fanger varmetapet fra metallet filament, hvis temperaturkoeffisient for motstand har et "+" tegn, mens de beveger seg luftmasser.
  

  Prinsippet for operasjonen er som følger: gjennom glødetråden strøm passerer, senker den bevegelige luftstrømmen temperaturen på filamentet, og den elektroniske enheten beregner hastigheten impulser. Termiske anemometer måle langsom strøm av luft.

  Denne innretningen er ikke brukt som en uavhengig enhet. Oftest er det en del av ethvert system. For eksempel, foreliggende termoelement i hver bil, og styrer motorens kjølesystem.

• Torque vindmåler. Sammenligning av overskytende indre og ytre trykk i den T-formede glassrør (Pitot-rør), bestemmer anordningen hastigheten av luftbevegelse. Brukes i gruver og ventilasjonssystemer for å bestemme strømningshastighet og volum av luftstrømmen.
  
• Laser Doppler vindmåler. Dette er et komplekst optisk-elektronisk system som måler den lineære hastighet av den Doppler-metoden. Driftsprinsippet for systemet er som følger: laserstrålen fra det faste mottakerenheten bestråler objektet i bevegelse. Den viste gjenstand stråling detekteres av mottakerenheten. Sammenligning av emisjonsfrekvensen av objektet i bevegelse og mottaksenheten. Verdiene avviker med en størrelse som er proporsjonal med hastigheten av objektet i forhold til mottakerenheten.
  

  Påfør denne type vindtunnel i simuleringen og utforming av luftfartøyer, undervannsbåter skip, biler, tog, og også for å bestemme vindlast og den støtbølge på konstruksjoner av forskjellig destinasjon.

Denne artikkelen viser bare noen få sfærer av menneskelig aktivitet, der vindmåleren benyttes. Faktisk løser denne enheten et bredt spekter av oppgaver. Om nødvendig, bruk vindmålere, må du klart definere formålet med søknaden og betingelser.