Zařízení na měření rychlosti větru. Meteorologický přístroj

Přístroj pro měření a určování rychlosti větrusměr jeho úderu je známý jako pozorovatel nebo anemometr. Takové zařízení se používá, když je nutné řídit parametry pohybu vzdušných hmot.

Princip činnosti

Navzdory rozmanitosti anemometrů, které se liší konstrukcí, většina z nich pracuje na principu určování povahy působení proudu vzduchu na pohybující se rotující prvky.

Zařízení této kategorie jsou schopna určitmaximální aktuální rychlost větru, když tok fouká v určitém směru. Samostatné modely poskytují ukazatele objemového průtoku vzduchu, teploty proudění, vlhkosti. Z funkčního zařízení pro měření rychlosti větru se tak stane přenosná meteorologická stanice.

Typy

Existuje několik samostatných typů zařízení schopných vypočítat rychlost větru. V současné době se pro tento účel rozlišují následující typy zařízení:

• rotační;
• vír;
• tepelný;
• dynamometrický;
• optický;
• ultrazvukové.

Pojďme se blíže podívat na zařízení každého typu, definovat jejich schopnosti, způsoby provozu.

Rotační anemometry

Meteorologický přístroj může být vybavenšálky nebo čepele, které hrají roli citlivého prvku. Ty jsou pohyblivě upevněny na svislé tyči a připojeny k měřiči. Pohyb vzdušných proudů nutí tyto gramofony otáčet se kolem osy. Při pohybu měřící mechanismus zaznamenává počet otáček v určitém časovém intervalu. Vizuální informace poskytuje stupnice rychlosti větru nebo digitální displej.

Struktury tohoto typu byly vynalezeny dostdlouho. Navzdory příchodu sofistikovanějších přístrojů jsou však rotační anemometry stále úspěšně používány meteorology po celém světě.

Vortexové anemometry

V takových zařízeních je měření rychlosti a směruvítr nastává v důsledku působení vzdušných proudů na světelné kolo umístěné ve svislé rovině. Stejně jako v předchozím případě přenáší rotace oběžného kola působením na převodový systém data do počítacího mechanismu.

V současné době nejběžnější příručkavírové anemometry. Ty se používají k měření rychlosti proudění vzduchu ve ventilačních systémech a potrubích a jsou instalovány ve vzduchovodech průmyslových a obytných budov.

Tepelné anemometry

Tepelná zařízení nejsou příliš žádaná. Potřeba jejich použití nejčastěji vzniká při měření indikátorů pomalého proudění vzduchu.

Senzor rychlosti tepelného větru funguje podleprincip měření teploty vlákna nebo speciální desky, na kterou je vyvíjen tlak vzduchu. Při různých rychlostech proudění se uvolňuje určité množství energie, což vám umožňuje udržovat určitou teplotu tepelného prvku. Takto jednoduchým způsobem se určuje rychlost větru.

Anemometry krouticího momentu

Měřič rychlosti větru může takéfungovat z důvodu stanovení tlakových indikátorů proudění větru uprostřed trubky ve tvaru L utěsněné na jedné straně. Data jsou získána porovnáním přebytečného tlaku vzduchu vně a uvnitř prvku.

Dynamometr pro měření rychlostivítr se uplatňuje nejen v meteorologii. Taková zařízení jsou instalována ve ventilačních systémech a plynových potrubích, kde se počítá objemový průtok toků a jejich rychlost.

Ultrazvukové anemometry

Princip fungování zařízení tohotokategorie je založena na stanovení rychlosti zvuku u přijímače v závislosti na indikátorech hmotnostního průtoku vzduchu. Zde jsou představena nejpřesnější a nejmodernější zařízení, která také umožňují fixovat směr proudění větru.

K dispozici jsou trojrozměrné a dvourozměrné ultrazvukovézařízení. První umožňuje získat indikátory směru pohybu toků ve třech složkách. Dvojrozměrný meteorologický přístroj vám zase umožňuje měřit směr a rychlost větru pouze v horizontální rovině. Některé ultrazvukové systémy počítají teplotu proudů vzduchu.

Optické anemometry

Fyzici, inženýři zapojení dovesmírné programy se často uchylují k použití laserových optických zařízení k měření rychlosti a směru pohybu vzdušných proudů. Taková zařízení fungují podle definice závislosti světla rozptýleného nebo odraženého pohybujícím se objektem na jeho rychlosti. Tato metoda neznamená přímý účinek plynných, pevných nebo kapalných látek na prvky měřicího zařízení.

Rozsah použití optických anemometrů je extrémně široký, počínaje určením směrů pohybu látek v živých buňkách a kapilárách a konče výpočtem rychlosti pohybu plynů v atmosféře.

Ovládání laserových zařízení pomáhá svypočítat s vysokou přesností rychlost proudění vzduchu kolem pohybujících se předmětů, zejména vozidel, letadel, vesmírných těles. Získané výpočty umožňují výzkumným pracovníkům, technikům a mechanikům vyvinout nejvíce aerodynamické formy při konstrukci zařízení.

Tipy pro výběr

Co hledat při výběruzařízení pro měření rychlosti a směru pohybu proudů vzduchu? Zde má rozhodující význam seznam úkolů, které jsou uživateli přiřazeny. V závislosti na tom jsou důležité následující technické vlastnosti zařízení:

• maximální měřicí rozsah;
• velikost chyb;
• možnost použití za určitých teplotních podmínek;
• úroveň bezpečnosti uživatele při vystavení agresivním faktorům prostředí;
• typ: stacionární nebo přenosné zařízení;
• stupeň ochrany mechanismu před účinky atmosférických srážek;
• povaha napájecího zdroje zařízení a způsob generování dat;
• rozměry zařízení;
• schopnost počítat indikátory v noci (podsvícení).

V současné době pro práci v podmínkách extrémněpři nízkých teplotách je možné použít meteorologické přístroje s ohřívači. Pro doly a doly se používají specializované anemometry, které jsou schopné správně fungovat při vysoké prašnosti okolního prostoru a ve výbušném prostředí. Taková funkční zařízení odolávají účinkům vysoké vlhkosti a zůstávají funkční i při významných změnách teploty.

Nakonec,

Zřejmě v závislosti na osobních potřebáchje možné zvolit nejvhodnější zařízení pro záznam průtoků vzduchu. Zde však existují určité komplikace. Protože všechny anemometry jsou měřicí přístroje, podléhají certifikaci a atestaci v příslušných vládních agenturách.