Tuulen nopeuden mittauslaite. Ilmatieteen laite

Instrumentti tuulen nopeuden mittaamiseen ja määrittämiseensen iskun suunta tunnetaan tarkkailijana tai tuulimittarina. Tällaista laitetta käytetään, kun on tarpeen säätää ilmamassojen liikkumisen parametreja.

Toimintaperiaate

Huolimatta erilaisista anemometreistä, jotka eroavat toisistaan ​​rakenteeltaan, suurin osa niistä toimii periaatteella, jolla määritetään ilmavirran toiminnan luonne liikkuviin pyöriviin elementteihin.

Tämän luokan laitteet pystyvät määrittämäänsuurin tuulen nopeus, kun virtaus puhaltaa tiettyyn suuntaan. Erilliset mallit tarjoavat indikaattoreita tilavuusilmavirrasta, menolämpötilasta, kosteudesta. Siten toiminnallinen laite tuulen nopeuden mittaamiseksi muuttuu kannettavaksi sääasemaksi.

tyypit

On olemassa useita erityyppisiä laitteita, jotka pystyvät laskemaan tuulen nopeuden. Tällä hetkellä tätä tarkoitusta varten erotetaan seuraavantyyppiset laitteet:

• pyörivä;
• pyörre;
• lämpö;
• dynamometrinen;
• optinen;
• ultraääni.

Katsotaanpa tarkemmin kunkin tyyppisiä laitteita, määritetään niiden ominaisuudet, toimintatavat.

Pyörivät anemometrit

Sääennuste voidaan varustaakupit tai terät, joilla on herkän elementin rooli. Viimeksi mainitut on kiinnitetty liikkuvasti pystytankoon ja kytketty mittariin. Ilmavirrojen liike pakottaa tällaiset levysoittimet pyörimään akselin ympäri. Liikkuessaan mittausmekanismi tallentaa kierrosten lukumäärän tietyllä aikavälillä. Visuaalisen tiedon tarjoaa tuulen nopeusasteikko tai digitaalinen näyttö.

Tämän tyyppiset rakenteet on keksitty tarpeeksipitkä. Huolimatta kehittyneempien laitteiden kynnyksestä, meteorologit ympäri maailmaa käyttävät kuitenkin edelleen pyöriviä anemometrejä.

Vortex-anemometrit

Tällaisissa laitteissa nopeuden ja suunnan mittaustuuli syntyy ilmavirtausten vaikutuksesta pystytasossa sijaitsevaan kevyeen siipipyörään. Kuten edellisessä tapauksessa, juoksupyörän pyöriminen siirtää vaihteistoon tietoja laskentamekanismiin.

Tällä hetkellä yleisin käyttöopaspyörre-anemometrit. Jälkimmäisiä käytetään ilmanvirtausten nopeuden mittaamiseen ilmanvaihtojärjestelmissä ja putkistoissa, ja ne asennetaan teollisuus- ja asuinrakennusten ilmakanaviin.

Lämpömittarit

Lämpövälineet eivät ole liikaa kysyttyjä. Useimmiten niiden käytön tarve syntyy mitattaessa hitaiden ilmavirtausten indikaattoreita.

Lämpötuulen nopeusanturi toimii standardin mukaisestihehkulangan tai erikoislevyn lämpötilan mittaamisen periaate, johon käytetään ilmanpainetta. Eri virtausnopeuksilla vapautuu tietty määrä energiaa, jonka avulla voit ylläpitää tietyn lämpöelementin lämpötilan. Tällaisella yksinkertaisella tavalla tuulen nopeus määritetään.

Vääntömomenttimittarit

Tuulen nopeusmittari voi myöstoimimaan johtuen tuulen virtauksen paineindikaattoreiden määrittämisestä toisella puolella suljetun L-muotoisen putken keskellä. Tiedot saadaan vertaamalla ylimääräistä ilmanpainetta elementin ulkopuolella ja sisällä.

Dynamometri nopeuden mittaamiseentuulta ei sovelleta vain meteorologiaan. Samanlaiset laitteet asennetaan ilmanvaihtojärjestelmiin ja kaasukanaviin, joissa lasketaan virtausten tilavuusvirta ja niiden nopeus.

Ultraäänianemometrit

Tämän laitteen toimintaperiaateluokka perustuu äänen nopeuden määrittämiseen vastaanottimessa ilmamassojen virtauksen osoittimista riippuen. Tässä esitetään tarkimmat ja nykyaikaisimmat laitteet, joiden avulla voit myös vahvistaa tuulivirtauksen suunnan.

On kolmiulotteisia ja kaksiulotteisia ultraääniälaitteet. Ensimmäisten avulla on mahdollista saada indikaattoreita virtausten liikesuunnasta kolmessa komponentissa. Kaksiulotteisen sääinstrumentin avulla puolestaan ​​voit mitata tuulen suunnan ja nopeuden vain vaakatasossa. Jotkut ultraäänijärjestelmät laskevat ilmavirran lämpötilan.

Optiset tuulimittarit

Fyysikot, insinöörit mukanaavaruusohjelmat käyttävät usein laseroptisia laitteita ilmavirtausten nopeuden ja liikesuunnan mittaamiseen. Tällaiset laitteet toimivat määritelmän mukaan liikkuvan kohteen sirottaman tai heijastaman valon riippuvuudesta sen nopeudesta. Tämä menetelmä ei tarkoita, että kaasumaiset, kiinteät tai nestemäiset aineet vaikuttavat suoraan mittauslaitteen osiin.

Optisten anemometrien soveltamisala on erittäin laaja, aloittaen aineiden liikkumissuunnan määrittämisestä elävissä soluissa ja kapillaareissa ja päättämällä kaasujen liikkumisnopeuden laskemisen ilmakehässä.

Laserlaitteiden käyttö auttaalaskea suurella tarkkuudella ilman virtausnopeus liikkuvien esineiden, erityisesti ajoneuvojen, lentokoneiden, avaruusrunkojen, ympärillä. Saadut laskelmat antavat tutkijoille, insinööreille ja mekaanikoille mahdollisuuden kehittää kaikkein aerodynaamisimpia muotoja laitteiden suunnittelussa.

Vinkkejä valintaan

Mitä etsiä valittaessalaite ilmavirtausten nopeuden ja liikesuunnan mittaamiseksi? Luettelo käyttäjälle osoitetuista tehtävistä on tässä ratkaiseva. Tästä riippuen seuraavat laitteen tekniset ominaisuudet ovat tärkeitä:

• suurin mittausalue;
• virheiden suuruus;
• mahdollisuus käyttää tietyissä lämpötilaolosuhteissa;
• käyttäjän turvallisuustaso altistettaessa aggressiivisille ympäristötekijöille;
• tyyppi: kiinteä tai kannettava laite;
• mekanismin suojaustaso ilmakehän sateiden vaikutuksilta;
• laitteen virtalähteen luonne ja tietojen tuottamisen menetelmä;
• laitteen mitat;
• kyky laskea indikaattoreita yöllä (taustavalo).

Tällä hetkellä työskentelyyn äärimmäisissä olosuhteissaalhaisissa lämpötiloissa on mahdollista käyttää sääinstrumentteja lämmittimien kanssa. Kaivoksissa ja miinoissa käytetään erikoistuneita anemometrejä, jotka pystyvät toimimaan kunnolla ympäröivän tilan korkealla pölypitoisuudella ja räjähdysherkässä ympäristössä. Tällaiset toiminnalliset laitteet kestävät korkean kosteuden vaikutuksia ja pysyvät toiminnassa merkittävien lämpötilamuutosten kanssa.

Lopulta,

Ilmeisesti henkilökohtaisista tarpeista riippuenon mahdollista valita sopivin laite ilmavirran rekisteröimiseksi. Tässä on kuitenkin joitain vaikeuksia. Koska kaikki tuulimittarit ovat mittauslaitteita, ne on sertifioitava ja todistettava asianomaisissa valtion virastoissa.