Enhet för mätning av vindhastighet. Meteorologiskt instrument

Instrument för mätning av vindhastighet och bestämningriktningen för dess slag är känd som en observator eller vindmätare. En sådan anordning används när det är nödvändigt att kontrollera parametrarna för rörelse av luftmassor.

Funktionsprincip

Trots mångfalden av vindmätare, som skiljer sig åt i design, arbetar de flesta med principen att bestämma naturen för luftflödets verkan på rörliga roterande element.

Enheter i denna kategori kan bestämmaden maximala aktuella vindhastigheten när flödet blåser i en viss riktning. Vissa modeller ger indikatorer för volymflöde, framledningstemperatur, luftfuktighet. Således förvandlas en funktionell anordning för mätning av vindhastighet till en bärbar väderstation.

typer

Det finns flera olika typer av enheter som kan beräkna vindhastighet. För närvarande särskiljs följande typer av enheter för detta ändamål:

• roterande;
• virvel;
• termisk;
• dynamometrisk;
• optisk;
• ultraljuds.

Låt oss ta en närmare titt på enheter av varje typ, definiera deras kapacitet, driftsmetoder.

Rotationsanometrar

Det meteorologiska instrumentet kan utrustas medkoppar eller blad, som spelar rollen som ett känsligt element. De senare är rörligt fixerade på en vertikal stång och anslutna till mätaren. Luftströmmarnas rörelse tvingar sådana skivspelare att rotera runt en axel. När den rör sig registrerar mätmekanismen antalet varv inom ett visst tidsintervall. Visuell information tillhandahålls av vindhastighetsskalan eller den digitala displayen.

Strukturer av denna typ uppfanns noglång. Trots tillkomsten av mer avancerade instrument används roterande anemometrar fortfarande framgångsrikt av meteorologer runt om i världen.

Virvelmätare

I sådana anordningar mäts hastighet och riktningvind uppstår på grund av luftströmmarnas effekt på ett lätta pumphjul i vertikalt plan. Som i föregående fall överför rotationen av pumphjulet, genom att verka på växelsystemet, data till räkningsmekanismen.

För närvarande är den vanligaste manualenvirvelmätare. De senare används för att mäta hastigheten på luftflöden i ventilationssystem och rörledningar och installeras i luftkanalerna i industri- och bostadshus.

Termiska vindmätare

Värmeenheter är inte alltför efterfrågade. Oftast uppstår behovet av deras användning vid mätning av indikatorer för långsamma luftflöden.

Den termiska vindhastighetssensorn fungerar enligtprincipen att mäta temperaturen på ett glödtråd eller en speciell platta på vilken lufttrycket appliceras. Med olika flödeshastigheter frigörs en viss mängd energi, vilket gör det möjligt att upprätthålla en eller annan temperatur hos det termiska elementet. På ett så enkelt sätt bestäms vindhastigheten.

Momentmätare

Vindhastighetsmätaren kan ocksåfunktion genom att bestämma tryckindikatorerna för vindflödet mitt i det L-formade röret förseglat på ena sidan. Uppgifterna erhålls genom att jämföra överflödigt lufttryck utanför och inuti elementet.

Dynamometer för mätning av hastighetvind tillämpas inte bara i meteorologin. Liknande anordningar installeras i ventilationssystem och gaskanaler, där flödesvolym och flödeshastighet beräknas.

Ultraljudsmätare

Principen för drift av enheterna för dettakategorin baseras på bestämningen av ljudhastigheten på mottagaren, beroende på indikatorerna för luftmassaflödet. Här är de mest precisa, moderna enheterna som också låter dig fixa riktningen för vindflöden.

Det finns tredimensionellt och tvådimensionellt ultraljudenheter. Den första gör det möjligt att få indikatorer för flödets rörelseriktning i tre komponenter. I sin tur tillåter en tvådimensionell meteorologisk anordning att mäta vindens riktning och hastighet endast i horisontalplanet. Vissa ultraljudssystem beräknar temperaturen på luftströmmar.

Optiska vindmätare

Fysiker, ingenjörer involverade irymdprogram använder ofta användningen av optiska laseranordningar för att mäta luftströmmarnas hastighet och rörelseriktning. Sådana anordningar fungerar enligt definitionen av beroendet av ljus som sprids eller reflekteras av ett rörligt objekt på dess hastighet. Denna metod innebär inte en direkt effekt av gasformiga, fasta eller flytande ämnen på elementen i mätanordningen.

Användningsområdet för optiska anemometrar är extremt stort, med början med att bestämma rörelseriktningen för ämnen i levande celler och kapillärer och slutar med att beräkna gasernas rörelsehastighet i atmosfären.

Användning av laserenheter hjälper till medför att med hög noggrannhet beräkna luftens hastighet runt rörliga föremål, särskilt fordon, flygplan, rymdkroppar. De erhållna beräkningarna gör det möjligt för forskare, ingenjörer och mekaniker att utveckla de mest aerodynamiska formerna i utformningen av utrustningen.

Tips för att välja

Vad du ska leta efter när du väljeranordning för mätning av luftflödes hastighet och rörelseriktning? Listan över uppgifter som tilldelas användaren är av avgörande betydelse här. Beroende på detta är följande tekniska egenskaper för enheten viktiga:

• maximalt mätområde;
• storleken på felen;
• möjligheten att använda under vissa temperaturförhållanden;
• säkerhetsnivån för användaren när den utsätts för aggressiva miljöfaktorer;
• typ: stationär eller bärbar enhet;
• graden av skydd av mekanismen från effekterna av atmosfärisk nederbörd;
• typ av enhetens strömförsörjning och metoden för datagenerering;
• enhetens mått;
• förmågan att beräkna indikatorer på natten (bakgrundsbelysning).

För närvarande, för arbete under extremtvid låga temperaturer är det möjligt att använda meteorologiska instrument med värmare. För gruvor och gruvor används specialmätare som kan fungera ordentligt med högt damminnehåll i det omgivande rummet och i en explosiv miljö. Sådana funktionella enheter tål effekterna av hög luftfuktighet och förblir i drift med betydande temperaturförändringar.

Till sist

Beroende på personliga behov uppenbarligendet är möjligt att välja den lämpligaste enheten för registrering av luftflöden. Det finns dock några komplikationer här. Eftersom alla vindmätare är mätinstrument är de föremål för certifiering och intyg i lämpliga myndigheter.