Windsnelheid meetapparaat. Meteorologisch instrument

Instrument voor het meten en bepalen van windsnelheidde richting van zijn slag staat bekend als een observator of anemometer. Zo'n apparaat wordt gebruikt wanneer het nodig is om de parameters van de beweging van luchtmassa's te regelen.

Werkend principe

Ondanks de verscheidenheid aan anemometers, die qua ontwerp verschillen, werken de meeste volgens het principe van het bepalen van de aard van de werking van de luchtstroom op bewegende roterende elementen.

Apparaten van deze categorie kunnen bepalende maximale huidige windsnelheid wanneer de stroom in een bepaalde richting waait. Afzonderlijke modellen geven indicatoren voor volumetrische luchtstroom, aanvoertemperatuur, vochtigheid. Zo verandert een functioneel apparaat voor het meten van windsnelheid in een draagbaar weerstation.

types

Er zijn verschillende soorten apparaten die de windsnelheid kunnen berekenen. Momenteel worden de volgende soorten apparaten voor dit doel onderscheiden:

• roterend;
• vortex;
• thermisch;
• dynamometrisch;
• optisch;
• ultrasoon.

Laten we apparaten van elk type nader bekijken, hun mogelijkheden en werkwijzen definiëren.

Rotatie-anemometers

Het meteorologische instrument kan worden uitgerust metkopjes of mesjes, die de rol spelen van een gevoelig element. Deze laatste zijn beweegbaar bevestigd op een verticale staaf en verbonden met de meter. De beweging van luchtstromen dwingt dergelijke draaitafels om rond een as te draaien. Terwijl het beweegt, registreert het meetmechanisme het aantal omwentelingen binnen een bepaald tijdsinterval. Visuele informatie wordt geleverd door een windsnelheidsschaal of een digitaal display.

Structuren van dit type zijn al genoeg uitgevondenlang. Ondanks de komst van meer geavanceerde instrumenten worden roterende anemometers echter nog steeds met succes gebruikt door meteorologen over de hele wereld.

Vortex anemometers

In dergelijke apparaten, het meten van snelheid en richtingwind treedt op als gevolg van de werking van luchtstromen op een lichte waaier in het verticale vlak. Net als in het vorige geval, draagt ​​de rotatie van de waaier, door in te werken op het tandwielsysteem, gegevens over naar het telmechanisme.

Momenteel de meest voorkomende handleidingvortex anemometers. Deze laatste worden gebruikt om de snelheid van luchtstromen in ventilatiesystemen en pijpleidingen te meten, en worden geïnstalleerd in de luchtkanalen van industrie- en woongebouwen.

Thermische anemometers

Er is niet veel vraag naar thermische apparaten. Meestal ontstaat de behoefte aan hun gebruik bij het meten van de indicatoren van langzame luchtstromen.

De thermische windsnelheidssensor functioneert volgenshet principe van het meten van de temperatuur van een gloeidraad of een speciale plaat waarop luchtdruk wordt uitgeoefend. Bij verschillende stroomsnelheden komt een bepaalde hoeveelheid energie vrij, waardoor u een bepaalde temperatuur van het thermisch element kunt behouden. Op zo'n eenvoudige manier wordt de windsnelheid bepaald.

Koppel anemometers

De windsnelheidsmeter kan ookom te functioneren door de bepaling van de drukindicatoren van de windstroom in het midden van de aan één zijde afgedichte L-vormige buis. De gegevens worden verkregen door de overtollige luchtdruk buiten en binnen het element te vergelijken.

Rollenbank voor het meten van snelheidwind wordt niet alleen in de meteorologie toegepast. Vergelijkbare apparaten worden geïnstalleerd in ventilatiesystemen en gaskanalen, waar het volumetrische debiet van de stromen en hun snelheid worden berekend.

Ultrasone anemometers

Het werkingsprincipe van de apparaten hiervancategorie is gebaseerd op de bepaling van de geluidssnelheid bij de ontvanger, afhankelijk van de indicatoren van de luchtstroom. Hier worden de meest nauwkeurige, moderne apparaten gepresenteerd waarmee u ook de richting van windstromen kunt bepalen.

Er zijn driedimensionale en tweedimensionale ultrasoonapparaten. De eerste maken het mogelijk om indicatoren van de bewegingsrichting van stromingen in drie componenten te verkrijgen. Met een tweedimensionaal meteorologisch instrument kun je op zijn beurt de richting en snelheid van de wind alleen in het horizontale vlak meten. Sommige ultrasone systemen berekenen de temperatuur van de luchtstromen.

Optische anemometers

Natuurkundigen, ingenieurs die betrokken zijn bijRuimteprogramma's gebruiken vaak optische laserapparatuur om de snelheid en bewegingsrichting van luchtstromen te meten. Dergelijke apparaten werken volgens de definitie van de afhankelijkheid van licht dat wordt verstrooid of gereflecteerd door een bewegend object op zijn snelheid. Deze methode impliceert geen directe invloed van gasvormige, vaste of vloeibare stoffen op de elementen van de meetinrichting.

Het toepassingsgebied van optische anemometers is extreem breed, beginnend met het bepalen van de bewegingsrichtingen van stoffen in levende cellen en capillairen en eindigend met het berekenen van de bewegingssnelheid van gassen in de atmosfeer.

Het bedienen van laserapparaten helpt bijom met hoge nauwkeurigheid de snelheid van luchtstromen rond bewegende objecten te berekenen, in het bijzonder voertuigen, vliegtuigen, ruimtelichamen. De verkregen berekeningen stellen onderzoekers, ingenieurs en monteurs in staat om de meest aerodynamische vormen te ontwikkelen bij het ontwerpen van apparatuur.

Selectie tips

Waar u op moet letten bij het kiezeneen apparaat voor het meten van de snelheid en bewegingsrichting van luchtstromen? De lijst met taken die aan de gebruiker zijn toegewezen, is hier van doorslaggevend belang. Afhankelijk hiervan zijn de volgende technische kenmerken van het apparaat van belang:

• maximaal meetbereik;
• de omvang van de fouten;
• de mogelijkheid om onder bepaalde temperatuuromstandigheden te gebruiken;
• het veiligheidsniveau voor de gebruiker bij blootstelling aan agressieve omgevingsfactoren;
• type: stationair of draagbaar apparaat;
• de mate van bescherming van het mechanisme tegen de effecten van atmosferische neerslag;
• de aard van de stroomvoorziening van het apparaat en de methode van gegevensgeneratie;
• afmetingen van het apparaat;
• de mogelijkheid om 's nachts indicatoren te berekenen (achtergrondverlichting).

Momenteel, voor werk in omstandigheden van extreembij lage temperaturen is het mogelijk om meteorologische instrumenten met kachels te gebruiken. Voor mijnen en mijnen worden gespecialiseerde anemometers gebruikt, die goed kunnen functioneren bij een hoog stofgehalte van de omringende ruimte en in een explosieve omgeving. Dergelijke functionele apparaten zijn bestand tegen de effecten van hoge luchtvochtigheid en blijven operationeel bij aanzienlijke temperatuurveranderingen.

Op het einde

Blijkbaar, afhankelijk van persoonlijke behoeften,het is mogelijk om het meest geschikte apparaat te kiezen voor het registreren van luchtstroomsnelheden. Er zijn hier echter enkele problemen. Aangezien alle anemometers meetinstrumenten zijn, zijn ze onderhevig aan certificering en attestatie bij de betreffende overheidsinstanties.