Uređaj za mjerenje brzine vjetra. Meteorološki instrument

Uređaj za mjerenje brzine

Načelo funkcioniranja

Unatoč raznolikosti anemometara koji se konstruktivno razlikuju, većina njih djeluje principom određivanja prirode djelovanja protoka zraka na pokretnim elementima koji se okreću.

Uređaji ove kategorije mogu odrediti maksimalnu struju brzina vjetra kada puše struju u određenom smjeru. Pojedini modeli daju pokazatelje volumetrijskog protoka zraka, temperature polaza, vlage. Dakle, funkcionalni instrument za mjerenje brzine vjetra pretvara se u prijenosnu vremensku postaju.

vrste

Postoji nekoliko zasebnih vrsta uređaja koji mogu izračunati brzinu vjetra. U ovom se trenutku razlikuju sljedeće vrste instrumenata:

• rotacijsko;
• vrtložnim;
• toplinsko;
• momenta;
• optički;
• ultrazvuk.

Razmotrimo pojedinosti uređaja svakog tipa, odredimo njihove mogućnosti i načine rada.

Rotacijski anemometri

Meteorološki instrument može biti opremljen čašama ili oštricama koje igraju ulogu osjetljivog elementa. Potonji su pomično pričvršćeni na vertikalnu šipku i spojeni na mjerač. Kretanje zračnih struja uzrokuje okretanje takvih okretnica oko osi. Dok se gibanje kreće, mehanizam za mjerenje bilježi broj okretaja tijekom određenog vremenskog intervala. Vizualne informacije pružaju se brzinomjerom vjetra ili digitalnim zaslonom.

Konstrukcije ove vrste su izumljene davno. Međutim, unatoč izgledu sofisticiranijih instrumenata, meteorolozi širom svijeta i dalje uspješno koriste rotacijske anemometre.

Vortexni anemometri

U takvim instrumentima mjerenje brzine i smjer vjetra javlja se zbog utjecaja zračnih struja na svjetlosnom rotoru koji se nalazi u vertikalnoj ravnini. Kao iu prethodnom slučaju, rotacija rotora djelovanjem na sustav zupčanici prenosi podatke mehanizmu brojenja.

U ovom trenutku najčešći su vektorski vrtložni anemometri. Potonji se koriste za mjerenje brzine protoka zraka u ventilacijskim sustavima i cjevovodima, ugrađenim u kanalizaciju industrijskih i stambenih objekata.

Termalni anemometri

Toplinski uređaji nisu u velikoj potražnji. Najčešće se javlja potreba za njihovom primjenom prilikom mjerenja indikatora polaganog protoka zraka.

Toplina senzor brzine vjetar na principu mjerenja temperature niti ili posebne ploče, što je tlak zraka. Pri različitim brzinama protoka oslobađa se određena količina energije koja omogućuje održavanje jedne ili druge temperature toplinskog elementa. Na tako jednostavan način određuje se brzina vjetra.

Dynamometerski anemometri

Mjerač brzine vjetra također može funkcionirati određivanjem indikatora tlaka vjetra usred L-cijevne cijevi zapečaćene s jedne strane. Podaci se dobiveni usporedbom viška tlaka zraka izvan i unutar ćelije.

Dinamometar za mjerenje brzine vjetra koristi se ne samo u meteorologiji. Instalirani slični uređaji za ventilacijske sustave i cijevi, gdje se izračunavaju brzina protoka zraka i njihova brzina.

Ultrazvučni anemometri

Načelo funkcioniranja uređaja ove kategorije temelji se na definiciji brzina zvuka na prijemniku, ovisno o brzini protoka zraka. Ovdje su najprecizniji i moderni uređaji koji vam također omogućuju popravljanje smjera protoka vjetra.

Postoje trodimenzionalni i dvodimenzionalni ultrazvučni uređaji. Prvi pružaju priliku za dobivanje pokazatelja smjera protoka u tri komponente. S druge strane, dvodimenzionalni meteorološki instrument omogućuje mjerenje smjera i brzine vjetra samo u vodoravnoj ravnini. Neki ultrazvučni sustavi izračunavaju temperaturu protoka zraka.

Optički anemometri

Znanstvenici-fizičari, inženjeri koji sudjeluju u svemirskim programima, često se bave uporabom laserskih optičkih uređaja za mjerenje brzine i smjera kretanja zračnih struja. Takvi uređaji rade prema definiciji ovisnosti raspršenog svjetla odraženog od pokretnog objekta na njegovoj brzini. Ova metoda ne podrazumijeva izravno djelovanje plinovitih, krutih ili tekućih tvari na elementima mjernog uređaja.

Područje primjene optičkih Anemometri vrlo širok, od određivanja smjera kretanja tvari u živim stanicama i kapilara, a završava računanja kretanja brzine plinova u atmosferi.

Operacija laserskih uređaja pomaže uz veliku točnost za izračunavanje brzine strujanja zraka oko mobilnih objekata, osobito vozila, zrakoplova, prostornih tijela. Izračuni omogućuju istraživačima, inženjerima i mehaničarima da razviju najviše aerodinamičkih oblika u dizajnu tehnologije.

Savjeti za odabir

Što trebam tražiti prilikom odabira uređaja za mjerenje brzine i smjera kretanja protoka zraka? Od odlučujuće važnosti ovdje je popis zadataka koji se stavljaju pred korisnika. Ovisno o tome, važna su sljedeća tehnička svojstva uređaja:

• maksimalni raspon mjerenja;
• veličina pogrešaka;
• mogućnost korištenja u određenim temperaturnim uvjetima;
• razina sigurnosti korisnika kada je uređaj izložen agresivnim čimbenicima okoliša;
• tip: stacionarni ili prijenosni uređaj;
• stupanj zaštite mehanizma od učinaka atmosferskog taloženja;
• priroda napajanja uređaja i način izrade podataka;
• dimenzije uređaja;
• mogućnost izračunavanja indikatora noću (prisutnost svjetala).

Trenutno, za uporabu pri ekstremno niskim temperaturama, moguće je koristiti meteorološke instrumente s predgrijačima. Za rudnike i rudnike koriste se specijalizirani anemometri koji mogu ispravno funkcionirati pod visokom prašinom okolnog prostora iu eksplozivnom okruženju. Takvi funkcionalni uređaji podnose učinak povećane vlažnosti i ostaju djelotvorni pri značajnim promjenama temperature.

Na kraju,

Očigledno, ovisno o osobnim potrebama, moguće je odabrati najprikladniji uređaj za popravljanje indikatora protoka zraka. Međutim, ovdje postoje poteškoće. Budući da su svi anemometri mjerni instrumenti, oni su podvrgnuti potvrđivanju i ovjeravanju u relevantnim državnim institucijama.