|
Динамические анемометры – это анемометры, принцип работы которых заключается в определении скорости движения воздуха по числу оборотов вращающегося под её действием механизма.
Статические анемометры – это приборы, определяющие величину вет- рового напора по величине отклонения противостоящей пластины либо шара.
Термоанемометры – устройства для измерения скорости, работа кото- рых основана на зависимости теплоотдачи нагретого тела от скорости обте- кающего тело потока газа или жидкости.
Ультразвуковые анемометры – это анемометры, измеряющие время прохождения ультразвукового сигнала от одного преобразователя до другого и, как следствие, определяющие скорость движения потока.
Лазерные анемометры – анемометры, работающие с использованием эффекта Доплера для измерения скорости.
Чашечные анемометры
Чашечные анемометры являются наиболее распространенным типом ане- мометров, что связано с их широким применением на метеостанциях. Конст- рукция четырехчашечного анемометра была разработана британо-ирланд-ским изобретателем, доктором Джоном Томасом Ромни Робинсоном (рис. 7.1) и реа- лизована в 1846 г. в Арманской обсерватории, директором которой он и являл- ся. Внешний вид данного анемометра, впоследствии получившего его имя, при- веден на рис. 7.2. Четырехчашечный анемометр (рис. 7.3) имеет крыльчатку, которая представляет собой радиально расположенные в горизонтальной плос- кости стержни (крест), укрепленные на вертикально стоящей оси.
Рис. 7.1. Изобретатель динамического чашечного анемометра, доктор, британско-ирландский астроном Джон Томас Ромни Робинсон
Рис. 7.2. Внешний вид чашечного анемометра Робинсона
Рис. 7.3. Принципиальная схема чашечного анемометра Робинсона: 1 – четыре чашки;
2 – горизонтальный крест;
5 – счетчик числа оборотов
3 – вертикальная ось вращения; 4 –
червячная передача;
К концу стержня присоединены полусферические чашки, которые под действием воздушного потока приводят в движение ось, сообщающуюся со счетчиком числа оборотов посредством механической передачи.
Аналогичную конструкцию имеет трехчашечный анемометр, разработан- ный канадским метеорологом Джоном Петерсоном в 1926 г. (рис. 7.4, а). Пре- имуществом данного анемометра является то, что при угле 45° между направ- лением ветра и чашками анемометра создается наибольший момент вращения вертикальной оси и совершается максимальное число оборотов.
Усовершенствованная М.Т. Бревуртом и У.Т. Джойнером (NASA, США, 1934 г.) конструкция анемометра Петерсона позволила добиться линейности зависимости скорости от числа оборотов чашек при скоростях воздуха vвоз, м/с, до 27 м/с, с относительной погрешностью 3 %.
Наибольшее распространение в нашей стране получил чашечный анемо- метр МС-13 по ГОСТ 6376-74 (рис. 7.4, б), предназначенный для измерений скорости воздушного потока в промышленных условиях и на метеорологиче- ских станциях (vвоз = 1…20 м/с). Основная погрешность измерения ∆vвоз, м/с, данного прибора определяется по следующей зависимости:
vвоз
(0,3 0,05vвоз ) , (7.1)
где vвоз – измеряемая скорость воздушного потока, м/с.
Чувствительность анемометра МС-13 не должна превышать 0,8 м/с. Ветроприемным устройством данного анемометра служит четырехча-
шечная вертушка, насаженная на ось, вращающуюся в опорах. На нижнем кон- це оси нарезан червяк, который через редуктор передает движение трем указы- вающим стрелкам. Циферблат имеет шкалы единиц, сотен и тысяч делений. Червяк передает движение центральному колесу (шкалы единиц), триб которо- го после полного оборота большой стрелки приводит в движение промежуточ- ное колесо (шкалы сотен). В свою очередь триб промежуточного колеса двигает малое колесо (шкалы тысяч). Счетный механизм включается и выключается ар- ретиром. Определение скорости воздуха происходит в такой последовательно- сти. Записывают начальные показания анемометра. Затем устанавливают ане-
мометр в воздушном потоке таким образом, чтобы чашки располагались пер- пендикулярно направлению движения воздуха, и одновременно включают ар- ретир анемометра и секундомер. Время измерения составляет от 1 до 2 минут, по истечении которого секундомер выключают и записывают конечные показа- ния числа делений по шкалам анемометра.
По полученным данным определяют число делений nдел, дел./с, чашечно- го анемометра на одну секунду времени измерения по формуле
где: nнач, nкон – начальное и конечное число делений, в начале и по окончании проведенных измерений, дел.; t – время проведения замеров, с, t = 60…120 с.
Скорость воздушного потока определяется по градуировочному графику (рис. 7.5 [14]), на вертикальной оси которого находится число делений крыль- чатки, приходящихся на одну секунду. Полученное по формуле (7.2) значение откладывается от неё по прямой до пересечения с линией графика и затем опускается вертикально вниз до пересечения с горизонтальной осью, от кото- рой откладывается искомая скорость движения воздуха vвоз, м/с.
Do'stlaringiz bilan baham: |
