Тема: Измерение параметров ветра

Важной характеристикой ветра является его изменчивость во времени и пространстве. Изменчивость во времени обусловливает необходимость определения нескольких параметров, относящихся к ветру: средняя, минимальная и максимальная величины.

Измерение параметров ветра осуществляется с помощью анемометров. Наиболее распространенными из анемометров с крыльчатками являются чашечные анемометры или анемометры с мельничкой, скорость вращения которых синхронна со скоростью ветра.

Кроме того, существуют также статические пленочные термоанемометры и ультразвуковые датчики. В них отсутствуют движущиеся механические части и они являются технически более сложными и могут избавляться от льда лучше, чем большинство вращающихся датчиков. Ультразвуковые датчики также имеют короткую константу времени и способны производить большое число замеров в секунду. Однако при этом важно интегрировать данные этих измерений за 3-секундный период для пиковых значений скорости и направления.

Основным прибором, измеряющим характеристики, ветра является

АНЕМОРУМБОМЕТР М63М-1

М63М-1 - предназначен для дистанционных измерений мгновенной, максимальной и средней скоростей и направления ветра в стационарных условиях. В состав прибора входят датчик ветра, пульт цифровой обработки и отображения результатов измерений, кабель, блок питания.

Технические характеристики.

Диапазон измерения:

мгновенной скорости ветра 1,5 до 60 м/с; максимальной скорости от 3 до 60 м/с; средней скорости от 1,2 до 40 м/с; направления ветра от 0 до 360⁰;

Основная погрешность при измерении скорости ветра не более +(0,5+0,05V) м/с, где V – измеряемая скорость ветра;

Основная погрешность при измерении направления+10⁰;

Порог чувствительности датчика ветра не более: По скорости ветра 0,8 м/с. по направлению ветра 1,2м/с;

Принцип действия прибора основан на зависимости

1) частоты (следования) импульсов, вырабатываемых датчиком, от скорости ветра.

2) сдвига фазы между двумя группами импульсов, вырабатываемых датчиком от направления ветра.

Под воздействием ветра генераторами датчика вырабатываются 3 группы импульсов напряжения равной частоты, зависящей только от скорости ветра. Эти группы названы опорной ОП, основной ОС и сдвинутой СД.

Первичный преобразователь скорости – воздушный винт. Значение текущей (мгновенной)скорости вырабатывается путем преобразования генераторами датчика импульсов группы ОС. Напряжение на его выходе пропорционально частоте выходных импульсов, измеряется двухшкальным миллиамперметром. Значение средней скорости вырабатывается в результате подсчета импульсов группы ОП, поступающих от датчика за 10 или 2 мин. /Масштабный делитель служит для согласования коэффициента преобразования датчика (скорости в частоту импульсов) с принятым масштабом выходной величины (средней скорости ветра)/. Временной интервал задается часовым механизмом. Максимальная скорость ветра запоминается с помощью пассивной стрелки.

Первичный преобразователь направления – флюгарка. Значение направления ветра вырабатывается генераторами датчика, при использовании всех трех групп: ОС, СД, ОП. Импульсы группы ОП поступают на установочный вход триггера и возвращают его в исходное положение. /Триггер- спусковой крючок. Схема в которой под действием внешнего электрического толчка быстро меняются токи и напряжения на ее элементах. Применяются для запуска генераторов/. Необходимость использования трех групп определяется скачкообразным изменением сдвига фаз групп ОС, ОП при переходе флюгарки через 0 (360°), а группы СД, ОП при переходе через 180°. в результате подсчета числа импульсов группы ОП, поступающих от датчика за интервал осреднения скорости через масштабный делитель частоты на вход электромеханического счетчика импульсов. Масштабный делитель служит для согласования коэффициента преобразования датчика с принятым масштабом выходной величины.

КОРАБЕЛЬНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ВЕТРА КИВ предназначен для дистанционного определения скорости и направления ветра, измеряемых на высоте установки датчика