Zařízení pro měření rychlosti větru. Meteorologický nástroj

Zařízení pro měření rychlosti

Princip fungování

Přes rozmanitost anemometrů, které se konstruktivně liší, většina z nich pracuje na principu určení povahy působení proudění vzduchu na pohybujících se rotujících prvcích.

Zařízení této kategorie jsou schopni určit maximální proud rychlost větru když fouká proud v určitém směru. Jednotlivé modely poskytují ukazatele objemového průtoku vzduchu, průtokové teploty, vlhkosti. Funkční nástroj pro měření rychlosti větru se tak přemění na přenosnou meteorologickou stanici.

Typy

Existuje několik samostatných typů zařízení, které dokáží vypočítat rychlost větru. V současnosti jsou pro tento účel rozlišovány následující typy nástrojů:

• rotační;
• vířivý;
• tepelné;
• dynamometrický;
• optický;
• ultrazvuk.

Uvažujme podrobně zařízení každého typu, určíme jejich schopnosti a způsoby provozu.

Rotující anemometry

Meteorologický přístroj může být vybaven poháry nebo lopatkami, které hrají roli citlivého prvku. Ty jsou pohyblivě připevněny ke svislé tyči a připojeny k měřiči. Pohyb proudů vzduchu způsobuje otočení otočných stolů kolem osy. Jak pohyb pohybuje, měřicí mechanismus zaznamenává počet otáček během určitého časového intervalu. Vizuální informace jsou poskytovány měřítkem rychlosti větru nebo digitálním displejem.

Stavby tohoto typu byly vymyšleny dávno. Nicméně i přes vzhled sofistikovanějších nástrojů stále rotační anemometry nadále úspěšně využívají meteorologové po celém světě.

Vortexové anemometry

V těchto měřicích zařízeních měření rychlosti a rychlosti směr větru dochází kvůli vlivu proudů vzduchu na světelné oběžné kolo umístěné ve svislé rovině. Stejně jako v předchozím případě rotace oběžného kola působením na systém ozubená kola přenáší data do počítacího mechanismu.

V současné době jsou nejčastější ruční vírové anemometry. Ty se používají k měření rychlosti proudění vzduchu ve ventilačních systémech a potrubích, instalovaných v potrubích průmyslových a obytných objektů.

Tepelné anemometry

Tepelné spotřebiče nejsou ve vysoké poptávce. Nejčastěji je potřeba jejich aplikace při měření poměrů pomalého průtoku vzduchu.

Tepelná snímač rychlosti vítr na principu měření teploty vlákna nebo speciální desky, což je tlak vzduchu. Při různých průtokových rychlostech se uvolňuje určité množství energie, což umožňuje zachovat jednu nebo druhou teplotu topného prvku. Tímto způsobem se určí rychlost větru.

Dynamometrické anemometry

Měřiče rychlosti větru mohou také fungovat pomocí určení indikátorů tlaku větru uprostřed trubky ve tvaru písmene L uzavřené na jedné straně. Data jsou získána porovnáním nadměrného tlaku vzduchu mimo a uvnitř buňky.

Dynamometr pro měření rychlosti větru se používá nejen v meteorologii. Instalace podobných zařízení na ventilační systémy a komíny, kde se vypočítá objemový průtok a jejich rychlost.

Ultrazvukové anemometry

Princip fungování zařízení této kategorie je založen na definici rychlost zvuku na přijímači, v závislosti na průtoku vzduchu. Zde jsou nejvíce přesná a moderní zařízení, která vám také umožňují stanovit směr proudění větru.

Existují trojrozměrné a dvourozměrné ultrazvukové přístroje. První poskytuje příležitost získat ukazatele směru proudění ve třech složkách. Dvojrozměrný meteorologický přístroj naopak umožňuje měřit směr a rychlost větru pouze ve vodorovné rovině. Některé ultrazvukové systémy vypočítají teplotu vzduchu.

Optické anemometry

Vědci - fyzici, inženýři zabývající se vesmírnými programy, často využívají laserové optické přístroje pro měření rychlosti a směru pohybu proudů vzduchu. Tato zařízení pracují podle definice závislosti rozptýleného světla odraženého od mobilního objektu na jeho rychlosti. Tato metoda neznamená přímý účinek plynných, pevných nebo kapalných látek na prvcích měřicího zařízení.

Rozsah optických anemometrů je extrémně široký, počínaje stanovením směrů pohybu látek v živých buňkách a kapilárách a končí výpočtem rychlosti plynů v atmosféře.

Provoz laserových zařízení pomáhá s vysokou přesností při výpočtu rychlosti proudění vzduchu kolem pohyblivých předmětů, zejména vozidel, letadel, prostorových těles. Výpočty umožňují výzkumníkům, inženýrům a mechanikům vyvinout nejvíce aerodynamických forem v konstrukci technologie.

Tipy pro výběr

Co bych měl hledat při výběru zařízení pro měření rychlosti a směru proudění vzduchu? Rozhodující je zde seznam úkolů, které jsou předány uživateli. V závislosti na tom jsou důležité následující technické parametry zařízení:

• maximální rozsah měření;
• velikost chyb;
• možnost použití za určitých teplotních podmínek;
• úroveň bezpečnosti pro uživatele, pokud je zařízení vystaveno agresivním faktorům prostředí;
• typ: stacionární nebo přenosné zařízení;
• stupeň ochrany mechanismu před účinky atmosférických srážek;
• povaha napájecího zdroje zařízení a způsobu generování dat;
• rozměry zařízení;
• schopnost vypočítat indikátory v noci (přítomnost světel).

V současné době pro použití při extrémně nízkých teplotách je možné používat meteorologické přístroje s předehřívačem. Pro doly a doly se používají specializované anemometry, které mohou fungovat správně za vysokých prašností okolního prostoru a ve výbušném prostředí. Taková funkční zařízení tolerují účinek zvýšené vlhkosti a zůstávají funkční při významných teplotních změnách.

Nakonec,

Zřejmě v závislosti na osobních potřebách je možné zvolit nejvhodnější zařízení pro upevnění indikátorů průtoku vzduchu. Existují zde však potíže. Vzhledem k tomu, že všechny anemometry jsou měřicí přístroje, podléhají certifikaci a osvědčení v příslušných státních institucích.