Dispozitiv de măsurare a vitezei vântului. Instrument meteorologic

Instrument pentru măsurarea vitezei vântului și determinarea acestuiadirecția loviturii sale este cunoscută sub numele de observator sau anemometru. Un astfel de dispozitiv este utilizat atunci când este necesar să se controleze parametrii mișcării maselor de aer.

Principiul funcționării

În ciuda varietății anemometrelor, care diferă în ceea ce privește designul, cele mai multe dintre ele funcționează pe principiul determinării naturii acțiunii fluxului de aer asupra elementelor rotative în mișcare.

Dispozitivele din această categorie sunt capabile să determineviteza maximă a vântului curent atunci când fluxul suflă într-o anumită direcție. Modelele separate oferă indicatori de debit volumetric de aer, temperatură de curgere, umiditate. Astfel, un dispozitiv funcțional pentru măsurarea vitezei vântului se transformă într-o stație meteo portabilă.

tipuri

Există mai multe tipuri separate de dispozitive capabile să calculeze viteza vântului. În prezent, se disting următoarele tipuri de dispozitive în acest scop:

• rotațional;
• vartej;
• termic;
• dinamometric;
• optic;
• ultrasunete.

Să aruncăm o privire mai atentă la dispozitivele de fiecare tip, să le definim capacitățile, metodele de funcționare.

Anemometre rotaționale

Instrumentul meteorologic poate fi echipat cucupe sau lame, care joacă rolul unui element sensibil. Acestea din urmă sunt fixate mobil pe o tijă verticală și conectate la contor. Mișcarea curenților de aer forțează astfel de rotative să se rotească în jurul unei axe. Pe măsură ce se mișcă, mecanismul de măsurare înregistrează numărul de rotații într-un anumit interval de timp. Informațiile vizuale sunt furnizate de o scală a vitezei vântului sau de un afișaj digital.

Structuri de acest tip au fost inventate suficientlung. Cu toate acestea, în ciuda apariției unor instrumente mai sofisticate, anemometrele rotative sunt încă utilizate cu succes de către meteorologii din întreaga lume.

Anemometre cu vortex

În astfel de dispozitive, măsurarea vitezei și a direcțieivântul se produce datorită acțiunii curenților de aer asupra unui rotor ușor situat în plan vertical. Ca și în cazul precedent, rotația rotorului, acționând asupra sistemului de transmisie, transferă date către mecanismul de numărare.

În prezent, cel mai comun manualanemometre vortex. Acestea din urmă sunt utilizate pentru a măsura viteza fluxurilor de aer din sistemele de ventilație și conducte și sunt instalate în conductele de aer ale clădirilor industriale și rezidențiale.

Anemometre termice

Dispozitivele termice nu sunt prea solicitate. Cel mai adesea, necesitatea utilizării lor apare atunci când se măsoară indicatorii fluxurilor lente de aer.

Senzorul de viteză termică a vântului funcționează conformprincipiul măsurării temperaturii unui filament sau a unei plăci speciale pe care se aplică presiunea aerului. Cu debitele diferite, o anumită cantitate de energie este eliberată, ceea ce vă permite să mențineți o anumită temperatură a elementului termic. Într-un mod atât de simplu, viteza vântului este determinată.

Anemometre de cuplu

Contorul de viteză al vântului poate, de asemeneasă funcționeze datorită determinării indicatorilor de presiune a debitului vântului în mijlocul tubului în formă de L etanșat pe o parte. Datele sunt obținute prin compararea excesului de presiune a aerului în afara și în interiorul elementului.

Dinamometru pentru măsurarea vitezeivântul se aplică nu numai în meteorologie. Astfel de dispozitive sunt instalate în sistemele de ventilație și conductele de gaz, unde se calculează debitul volumetric al debitelor și viteza acestora.

Anemometre cu ultrasunete

Principiul de funcționare a dispozitivelor din aceastacategoria se bazează pe determinarea vitezei sunetului la receptor, în funcție de indicatorii fluxului de mase de aer. Aici sunt prezentate cele mai de înaltă precizie, dispozitive moderne, care vă permit, de asemenea, să fixați direcția fluxurilor de vânt.

Există ultrasunete tridimensionale și bidimensionaledispozitive. Primul face posibilă obținerea unor indicatori ai direcției de mișcare a fluxurilor în trei componente. La rândul său, un instrument meteorologic bidimensional permite măsurarea direcției și vitezei vântului numai în plan orizontal. Unele sisteme cu ultrasunete calculează temperatura curenților de aer.

Anemometre optice

Fizicieni, ingineri implicați înprogramele spațiale recurg adesea la utilizarea dispozitivelor optice laser pentru a măsura viteza și direcția de mișcare a curenților de aer. Astfel de dispozitive funcționează conform definiției dependenței de lumină împrăștiată sau reflectată de un obiect în mișcare de viteza sa. Această metodă nu implică un efect direct al substanțelor gazoase, solide sau lichide asupra elementelor dispozitivului de măsurare.

Domeniul de aplicare al anemometrelor optice este extrem de larg, începând cu determinarea direcțiilor de mișcare a substanțelor din celulele vii și capilare și terminând cu calcularea vitezei de mișcare a gazelor în atmosferă.

Utilizarea dispozitivelor laser ajută lapentru a calcula cu o precizie ridicată viteza de curgere a aerului în jurul obiectelor în mișcare, în special vehicule, aeronave, corpuri spațiale. Calculele obținute permit cercetătorilor, inginerilor și mecanicilor să dezvolte cele mai aerodinamice forme în proiectarea echipamentelor.

Sfaturi pentru alegere

Ce să cauți atunci când alegiun dispozitiv pentru măsurarea vitezei și direcției de mișcare a fluxurilor de aer? Lista sarcinilor care sunt atribuite utilizatorului are o importanță decisivă aici. În funcție de aceasta, următoarele caracteristici tehnice ale dispozitivului sunt importante:

• domeniul maxim de măsurare;
• amploarea erorilor;
• posibilitatea utilizării în anumite condiții de temperatură;
• nivelul de siguranță pentru utilizator atunci când este expus la factori de mediu agresivi;
• tip: dispozitiv staționar sau portabil;
• gradul de protecție al mecanismului împotriva efectelor precipitațiilor atmosferice;
• natura sursei de alimentare a dispozitivului și metoda de generare a datelor
• dimensiunile dispozitivului;
• capacitatea de a calcula indicatorii pe timp de noapte (iluminare din spate).

În prezent, pentru muncă în condiții de extremla temperaturi scăzute, este posibilă utilizarea instrumentelor meteorologice cu încălzitoare. Pentru mine și mine, se utilizează anemometre specializate, care sunt capabile să funcționeze corespunzător cu praf ridicat al spațiului înconjurător și într-un mediu exploziv. Astfel de dispozitive funcționale rezistă efectelor umidității ridicate și rămân operaționale cu schimbări semnificative de temperatură.

În cele din urmă

Aparent, în funcție de nevoile personale,este posibil să alegeți cel mai potrivit dispozitiv pentru înregistrarea debitelor de aer. Cu toate acestea, există unele complicații aici. Deoarece toate anemometrele sunt instrumente de măsurare, acestea sunt supuse certificării și atestării în agențiile guvernamentale corespunzătoare.