Un dispozitiv pentru măsurarea vitezei vântului. Instrument meteorologic

Dispozitiv pentru măsurarea vitezei

Principiul funcționării

În ciuda varietății de anemometre, care diferă constructiv, majoritatea funcționează prin principiul determinării naturii acțiunii fluxului de aer asupra elementelor rotative în mișcare.

Dispozitivele din această categorie sunt capabile să determine curentul maxim viteza vântului când suflă un curent într-o anumită direcție. Modelele individuale oferă indicatori ai debitului de aer volumetric, temperaturii pe tur, umidității. Astfel, un instrument funcțional pentru măsurarea vitezei vântului este transformat într-o stație meteorologică portabilă.

tipuri

Există mai multe tipuri separate de dispozitive care pot calcula viteza vântului. În prezent, se disting următoarele tipuri de instrumente în acest scop:

• de rotație;
• turbionari;
• termică;
• un cuplu;
• optice;
• ultrasunete.

Să analizăm în detaliu dispozitivele fiecărui tip, să determinăm capacitățile lor, modurile de funcționare.

Anemometre rotative

Un instrument meteorologic poate fi echipat cu cupe sau lame care joacă rolul unui element sensibil. Acestea din urmă sunt atașate mobil la tija verticală și conectate la contor. Mișcarea curenților de aer determină rotirea acestora în jurul axei. Pe măsură ce mișcarea se mișcă, mecanismul de măsurare înregistrează numărul de rotații pe parcursul unui anumit interval de timp. Informațiile vizuale sunt furnizate de o scală de viteză a vântului sau de un afișaj digital.

Construcții de acest tip au fost inventate cu mult timp în urmă. Cu toate acestea, în ciuda apariției unor instrumente mai sofisticate, anemometrele rotative continuă să fie utilizate cu succes de meteorologi din întreaga lume.

Anemometre antet

În astfel de instrumente, măsurarea vitezei și direcțiile vântului apare datorită influenței curenților de aer asupra rotorului luminos, amplasat în plan vertical. Ca și în cazul precedent, rotirea rotorului acționând asupra sistemului unelte transferă datele către mecanismul de numărare.

În prezent, anemometrele manual vortex sunt cele mai frecvente. Acestea din urmă sunt utilizate pentru măsurarea vitezei fluxurilor de aer în sistemele de ventilație și conducte, instalate în conductele de obiecte industriale și rezidențiale.

Anemometre termice

Aparatele de căldură nu sunt foarte solicitate. Cel mai adesea, necesitatea aplicării lor se produce atunci când se măsoară indicatorii de debit lent de aer.

Thermal senzor de viteză vânt pe principiul de măsurare a temperaturii filamentului sau a unei plăci speciale, care este presiunea aerului. La rate diferite de debit, se eliberează o anumită cantitate de energie, ceea ce permite menținerea unei sau a altei temperaturi a elementului de căldură. În mod simplu, se determină viteza vântului.

Anemometre dinamometrice

Contorul de turație a vântului poate funcționa și prin determinarea indicatorilor de presiune a vântului în mijlocul unui tub în formă de L sigilat pe o parte. Datele sunt obținute prin compararea presiunii excesive a aerului în interiorul și în interiorul celulei.

Un dinamometru pentru măsurarea vitezei vântului este folosit nu numai în meteorologie. Dispozitive similare instalate la sistemele de ventilație și la fluiere, unde debitul de volum și viteza lor sunt calculate.

Anemometre ultrasonice

Principiul funcționării dispozitivelor din această categorie se bazează pe definiție viteza sunetului la receptor, în funcție de debitul de aer. Aici sunt cele mai exacte, moderne dispozitive care vă permit, de asemenea, să fixați direcția fluxurilor de vânt.

Există dispozitive ultradimensionale tridimensionale și bidimensionale. Prima oferă o oportunitate de a obține indicatori ai direcției de curgere în trei componente. La rândul său, instrumentul meteorologic bidimensional permite măsurarea direcției și a vitezei vântului numai în plan orizontal. Unele sisteme cu ultrasunete calculează temperatura fluxului de aer.

Anemometre optice

Oamenii de știință - fizicienii, inginerii implicați în programele spațiale, recurg adesea la utilizarea dispozitivelor optice laser pentru măsurarea vitezei și direcției mișcării curenților de aer. Astfel de dispozitive funcționează în conformitate cu definiția dependenței de lumina împrăștiată reflectată de obiectul mobil la viteza sa. Această metodă nu implică acțiunea directă a substanțelor gazoase, solide sau lichide asupra elementelor dispozitivului de măsurare.

Sfera anemometrelor optice este extrem de largă, începând cu determinarea direcțiilor de mișcare a substanțelor în celulele vii și capilare și terminând cu calculul vitezei gazelor în atmosferă.

Funcționarea dispozitivelor laser ajută cu o precizie ridicată să calculeze viteza fluxurilor de aer în jurul obiectelor mobile, în special a vehiculelor, a aeronavelor, a corpurilor de spațiu. Calculele permit cercetătorilor, inginerilor și mecanicii să dezvolte cele mai aerodinamice forme în proiectarea tehnologiei.

Sfaturi pentru alegere

Ce ar trebui să caut când aleg un dispozitiv pentru măsurarea vitezei și direcției de mișcare a fluxului de aer? O importanță decisivă aici este lista de sarcini care sunt puse în fața utilizatorului. În funcție de acestea, următoarele caracteristici tehnice ale dispozitivului sunt importante:

• intervalul maxim de măsurare;
• magnitudinea erorilor;
• posibilitatea utilizării în anumite condiții de temperatură;
• nivelul de siguranță pentru utilizator atunci când dispozitivul este expus unor factori agresivi de mediu;
• tip: dispozitiv staționar sau portabil;
• gradul de protecție a mecanismului de efectele precipitațiilor atmosferice;
• natura alimentării cu energie a dispozitivului și modul de generare a datelor;
• dimensiunile dispozitivului;
• capacitatea de a calcula indicatorii pe timp de noapte (prezența luminilor).

În prezent, pentru utilizarea la temperaturi extrem de joase, este posibil să se utilizeze instrumente meteorologice cu preîncălzitoare. Pentru mine și mine, sunt utilizate anemometre specializate care pot funcționa corespunzător sub praful ridicat al spațiului înconjurător și într-un mediu exploziv. Astfel de dispozitive funcționale tolerează efectul de umiditate crescută și rămân funcționale la schimbări de temperatură semnificative.

În final,

Se pare că, în funcție de nevoile personale, este posibil să alegeți cel mai potrivit dispozitiv pentru fixarea indicatorilor de debit de aer. Cu toate acestea, există dificultăți aici. Deoarece toate anemometrele sunt instrumente de măsurare, ele sunt supuse certificării și atestării în instituțiile de stat relevante.