Compteur de vitesse du vent portatif. Anémomètres numériques à palettes

La mesure du vent et la détermination de la direction dans laquelle il souffle est connue sous le nom d'observatoire ou d'anémomètre. De tels appareils sont utilisés lorsqu'il est nécessaire de contrôler les paramètres de mouvement masses d'air.

Principe de fonctionnement

Malgré la variété des anémomètres, de conception différente, la plupart d'entre eux fonctionnent sur le principe de déterminer la nature de l'action du flux d'air sur les éléments rotatifs en mouvement.

Les appareils de cette catégorie sont capables de déterminer le courant maximum lorsque le flux souffle dans une certaine direction. Modèles sélectionnés donner des indicateurs de débit d'air volumétrique, de température de départ, d'humidité. Ainsi, un instrument fonctionnel pour mesurer la vitesse du vent se transforme en station météorologique portable.

Les types

Il existe plusieurs types d'appareils capables de calculer la vitesse du vent. Actuellement il y a types suivants appareils prévus à cet effet :

• rotation;
• vortex;
• thermique;
• dynamomètre;
• optique;
• ultrasonique.

Examinons de plus près les appareils de chaque type, déterminons leurs capacités et leurs méthodes de fonctionnement.

Anémomètres rotatifs

Un instrument météorologique peut être équipé de coupelles ou de lames, qui jouent un rôle élément sensible. Ces derniers sont montés mobiles sur une tige verticale et reliés au compteur. Le mouvement des courants d’air fait tourner ces plateaux tournants autour d’un axe. Au fur et à mesure que vous vous déplacez, le mécanisme de mesure enregistre le nombre de tours pendant une certaine période de temps. Informations visuelles est affiché par une échelle de vitesse du vent ou un affichage numérique.

Constructions de ce genre inventé il y a bien longtemps. Cependant, malgré l’avènement d’instruments plus avancés, les anémomètres rotatifs continuent d’être utilisés avec succès par les météorologues du monde entier.

Anémomètres à vortex

Dans de tels appareils, la vitesse est mesurée grâce à l'action des flux d'air sur une roue légère située dans un plan vertical. Comme dans le cas précédent, la rotation de la roue, en influençant le système, transmet des données au mécanisme de comptage.

Actuellement, les anémomètres à vortex portatifs sont les plus courants. Ces derniers sont utilisés pour mesurer la vitesse des flux d'air dans les systèmes de ventilation et les canalisations, et sont installés dans les conduits d'air des installations industrielles et résidentielles.

Anémomètres thermiques

Les appareils thermiques ne sont pas très demandés. Le plus souvent, leur utilisation est nécessaire lors de la mesure de flux d'air lents.

Le vent thermique fonctionne sur le principe de la mesure de la température d'un filament incandescent ou d'une plaque spéciale sur laquelle est appliquée une pression d'air. A différents débits, une certaine quantité d'énergie est libérée, ce qui permet de maintenir une température particulière de l'élément thermique. De cette manière simple, la vitesse du vent est déterminée.

Anémomètres dynamomètres

Le dispositif de mesure de la vitesse du vent peut également fonctionner en déterminant la pression du flux de vent au milieu d'un tube en forme de L scellé d'un côté. Les données sont obtenues en comparant l'excès de pression d'air à l'extérieur et à l'intérieur de l'élément.

Un dynamomètre pour mesurer la vitesse du vent n'est pas seulement utilisé en météorologie. Des dispositifs similaires sont installés dans les systèmes de ventilation et les conduits de gaz, où le débit volumétrique et leur vitesse sont calculés.

Anémomètres à ultrasons

Le principe de fonctionnement des appareils de cette catégorie repose sur une détermination au niveau du récepteur en fonction des indicateurs de débit massique d'air. Voici les plus précis, appareils modernes, qui vous permettent également d'enregistrer la direction des flux de vent.

Il existe des appareils à ultrasons tridimensionnels et bidimensionnels. Les premiers permettent d'obtenir des indicateurs de sens de circulation des flux en trois composantes. À son tour, un instrument météorologique bidimensionnel permet de mesurer la direction et la vitesse du vent uniquement en plan horizontal. Certains systèmes à ultrasons calculent la température des flux d'air.

Anémomètres optiques

Physiciens, ingénieurs impliqués dans programmes spatiaux, recourent souvent à l'utilisation de dispositifs optiques laser pour mesurer la vitesse et la direction du mouvement des flux d'air. De tels dispositifs fonctionnent selon la détermination de la dépendance de la lumière diffusée ou réfléchie par un objet en mouvement sur sa vitesse. Cette méthode n'implique pas d'exposition directe à des gaz, solides ou substances liquides aux éléments de l'appareil de mesure.

Le champ d'application des anémomètres optiques est extrêmement large, allant de la détermination des directions de mouvement des substances dans les cellules vivantes et les capillaires jusqu'au calcul de la vitesse de déplacement des gaz dans l'atmosphère.

Le fonctionnement des appareils laser permet de calculer avec précision la vitesse des flux d'air autour des objets en mouvement, notamment les véhicules, avion, corps cosmiques. Les calculs qui en résultent permettent aux chercheurs, ingénieurs et mécaniciens de développer les formes les plus aérodynamiques lors de la conception d'équipements.

À quoi faut-il faire attention lors du choix d'un appareil pour mesurer la vitesse et la direction du flux d'air ? La liste des tâches assignées à l'utilisateur est ici d'une importance décisive. En fonction de cela, les éléments suivants sont importants Caractéristiques appareil:

• plage de mesure maximale ;
• ampleur des erreurs;
• possibilité d'utilisation dans certaines conditions de température ;
• niveau de sécurité pour l'utilisateur lors de l'interaction avec l'appareil facteurs agressifs environnement;
• type : appareil fixe ou portable ;
• degré de protection du mécanisme contre les effets des précipitations;
• la nature de l’alimentation électrique de l’appareil et la méthode de génération des données ;
• dimensions de l'appareil ;
• la possibilité de calculer des indicateurs la nuit (présence de rétroéclairage).

Actuellement, pour travailler dans des conditions de températures extrêmement basses, il est possible d'utiliser des instruments météorologiques équipés de radiateurs. Des anémomètres spécialisés sont utilisés pour les mines et les mines, capables de fonctionner correctement dans des environnements très poussiéreux et dans des environnements explosifs. De tels dispositifs fonctionnels peuvent résister à une exposition à une humidité élevée et rester opérationnels sous des changements de température importants.

Finalement

Comme on peut le constater, en fonction besoins personnels, il est possible de choisir l'appareil le plus adapté pour enregistrer les indicateurs de débit d'air. Cependant, il y a ici des difficultés. Tous les anémomètres étant des instruments de mesure, ils sont soumis à une certification et à une certification auprès des agences gouvernementales compétentes.

But d'un anémomètre. Conception de l'appareil. Types d'anémomètres selon le principe de fonctionnement. Les appareils les plus courants. Le principe de fonctionnement d'un anémomètre à fil chaud.

Un anémomètre est un instrument météorologique dont le but est de mesurer la vitesse du vent. Il peut également être utilisé pour établir la vitesse des flux de gaz et d’air dirigés.

La conception de l'appareil se compose d'une partie réceptrice, qui est un transducteur primaire, d'un transducteur secondaire, qui peut être une unité électronique, pneumatique ou mécanique, ainsi que d'un dispositif de lecture. Ce dernier est utilisé comme échelle, pointeur, indicateur, flèches ou affichage.

Selon le principe de fonctionnement, les anémomètres peuvent être manuels ou à induction. À l'aide d'un anémomètre portatif, vous pouvez mesurer le nombre de tours des coupelles autour d'un axe pendant un certain temps.

Le résultat ainsi obtenu est égal à la distance spécifiée. En divisant la distance par le temps, vous pouvez calculer la vitesse moyenne du vent.

Les appareils à induction sont équipés d'un tachymètre électrique. Les coupelles sont reliées à un tachymètre, ce qui permet de calculer la vitesse du vent et également de suivre ses évolutions sans calculs mathématiques supplémentaires.

Selon le principe de fonctionnement des éléments sensibles de l'appareil, on distingue plusieurs groupes d'anémomètres : dynamomètre (tubes de Pitot-Prandtl), thermique, vortex, rotatif (girouette, coupelle et vis), ultrasonique (acoustique), optique (laser Doppler).

Les anémomètres à palettes et à coupelles sont les plus utilisés. Ils ne diffèrent les uns des autres que par la conception de la partie réceptrice de l'appareil. Dans un anémomètre à coupelle, il est réalisé sous la forme de quatre coupelles métalliques de forme hémisphérique, qui sont fixées à une traverse, qui est fixée à l'axe.

Les courants d'air font tourner les coupelles autour de leur axe. Un tel dispositif doit être placé de manière à ce que l'axe soit perpendiculaire au flux d'air. Ils permettent de déterminer la vitesse d'écoulement (gaz ou air) de 1 à 50 m/s. L'appareil est également utilisé pour mesurer des températures dont la plage va de -20C à 50C.

À leur tour, des anémomètres à girouettes sont utilisés pour mesurer la vitesse du vent, qui varie de 0,5 à 45 m/s. Sa conception est réalisée sous la forme d'une roue métallique fixée à un axe tubulaire. L'axe est associé à un mécanisme qui mesure le nombre de tours de la partie rotative de l'appareil. Le flux de gaz ou d’air entraîne la turbine.

Cet appareil peut également mesurer des températures comprises entre -50 °C et -100 °C.

Aujourd'hui, pour déterminer la vitesse du flux d'air, on utilise également des anémomètres à fil chaud, qui sont un morceau de fil qui chauffe. choc électrique. Son principe de fonctionnement est de mesurer résistance électrique fil, qui change en fonction de la température. Lorsqu’un fil chaud est refroidi par un flux d’air, sa résistance électrique change.

Il existe deux façons de mesurer la vitesse à l’aide d’un anémomètre à fil chaud. L’essence de la première est de soutenir Température constante fil. Parallèlement, la consommation d'électricité nécessaire pour compenser les pertes de chaleur est mesurée.

La deuxième façon est de force constante courant et température du fil qui baisse. Grâce à l'étalonnage, une relation est établie entre la résistance du fil et la vitesse de l'air.

La méthode électrique est la plus adaptée à la mesure de faibles débits d’air.

DANS dernières années Il existe une demande croissante d'instruments de mesure spéciaux permettant un contrôle strict de la vitesse du flux d'air dans les limites des espaces de production fermés. La demande d'appareils de cette classe est due au fait que dans certains zones industriellesécart de cette valeur par rapport valeur définie strictement réglementé.
La même circonstance peut expliquer la rigueur des exigences relatives aux systèmes de ventilation installés dans les locaux. Conformément aux normes techniques en vigueur, la vitesse de déplacement de l'air dans les conduits de ventilation ne peut être supérieure à 40 centimètres par seconde ; dans ce cas, l'erreur de mesure de cette valeur ne doit pas dépasser 5 cm/sec.

Parmi les instruments de mesure de la vitesse du mouvement de l'air, les modèles dont le fonctionnement est basé sur le principe mécanique de mesure sont particulièrement répandus. Un exemple clair Les appareils de cette classe sont les anémomètres dits à « coupelles », dans lesquels l'enregistrement du débit des couches d'air est effectué à l'aide de quatre coupelles hémisphériques, montées sur un support avec le capteur.

Anémomètres à turbine

Les anémomètres à turbine, également appelés « moulin » ou « pale », sont également très demandés de nos jours. De tels appareils sont souvent équipés d'une sonde intégrée (ou déportée) utilisée comme capteur.

Une petite roue est fixée à l'axe de la sonde, réagissant aux moindres changements d'intensité du flux d'air. Pendant le processus de mesure, le capteur de l'appareil est placé directement dans le conduit d'air du système de climatisation, ce qui augmente considérablement la précision des lectures. Il convient particulièrement de noter la résistance aux chocs de la plupart de ces appareils, dont les boîtiers sont en plastique spécial à haute résistance.

Anémomètres à coupelle

Les modèles modernes d'anémomètres peuvent différer à la fois par leur conception et par la méthode de prise de mesures. Lorsque vous travaillez avec des appareils du type dit « à coupelle », leur axe doit être situé perpendiculairement au débit d'air mesuré et l'axe des compteurs avec la roue doit être orienté dans le sens de son mouvement. En général, ces modèles ne présentent pas de différences significatives, ce qui leur permet d'être utilisés comme compteurs de secours.

Anémomètres pour diverses activités

En conclusion, il convient de noter que les deux modèles d'anémomètres que nous avons examinés sont très demandés tant par les travailleurs des services publics que par les spécialistes de l'installation. systèmes modernes climatisation et chauffage.

Principe de fonctionnement des anémomètres

Pour mesurer la vitesse du flux d'air et la présenter sous une forme conviviale, l'outil de mesure contient trois éléments de base :

1. Bloc primaire (de mesure). A l'aide du flux d'air, un effet perturbateur est créé sur l'un ou l'autre paramètre physique(rotation, refroidissement d'un corps chauffé, réflexion d'ultrasons, rayonnement laser et quelques autres).
2. Convertisseur. Un paramètre physique changeant module l'un des types d'énergie : mécanique, pneumatique, électrique, électromagnétique, etc.
3. Enregistreur. Le résultat est affiché à l'aide d'un compte-tours mécanique, d'une échelle avec une flèche, d'un indicateur numérique et d'un afficheur.

Le principe de fonctionnement des capteurs de mesure détermine la classification suivante des anémomètres :

• rotatif (tasse, lame, spirale) ;
• chauffage (thermique);
• ultrasons (acoustique);
• optique (laser, Doppler) ;
• dynamique ou pression (basée sur un tube de Pitot) ;
• vortex;
• flotter

1. OBJECTIF DU PRODUIT

2. CARACTÉRISTIQUES TECHNIQUES

2.1 Plage de mesure vitesse moyenne débit d'air de 1 à 20 m/s.

2.2 Sensibilité pas plus de 0,8 m/s.

2.3 Erreur de base ne dépassant pas ± (0,3 + 0,05 V) m/s, où V est la vitesse du flux d'air mesurée.

2.4 L'anémomètre est fabriqué dans la catégorie U catégorie 1.1 GOST 15150-69 mais pour fonctionner à des températures de l'air de moins 45 à plus 50°C, humidité relative air 90% à une température de 20 °C.

2.5 La durée de vie de l'anémomètre avant mise hors service est d'au moins 8 ans.

2,6 dimensions pas plus de 170x70x70 mm.

2.7 Poids pas plus de 0,25 kg.

3. COMPOSITION DU PRODUIT ET ENSEMBLE DE LIVRAISON

Anémomètre à coupelle MS-13 1 pc.
Étui 1 pièce.
Passeport 1 pièce.
Certificat de vérification 1 exemplaire.
Tableau d'étalonnage 1 exemplaire.

4. DISPOSITIF ET PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT

Le récepteur de vent de l'anémomètre (voir figure) est un plateau tournant à quatre coupelles. 4, monté sur l'axe 5, tournant dans des supports. A l'extrémité inférieure de l'essieu est taillée une vis sans fin 6, reliée à une boîte de vitesses, transmettant le mouvement à trois flèches pointantes. Le cadran 2 a respectivement des échelles d'unités, de centaines et de milliers. La vis sans fin 6, à travers la roue à vis sans fin et la tribu, transmet le mouvement à la roue centrale, sur l'axe de laquelle est fixée la flèche 3 de l'échelle unitaire. Le tribut de la roue centrale, à travers la roue intermédiaire, fait tourner la petite roue, sur l'axe de laquelle est montée une flèche (échelle des centaines). De la petite roue, en passant par la deuxième roue intermédiaire, la rotation est transmise à la deuxième petite roue dont l'axe porte la flèche de l'échelle 7 mille.

Le mécanisme est activé et désactivé par un verrou 9 dont une extrémité est située sous un ressort à lames incurvées, qui constitue le roulement de la roue à vis sans fin. Pour désactiver le mécanisme de comptage, le verrou 9 est tourné dans le sens des aiguilles d'une montre.

L'autre extrémité du dispositif d'arrêt soulève le ressort à lames qui, déplaçant l'axe de la roue dans la direction axiale, désengage la roue à vis sans fin de son engagement avec la vis sans fin 6.

Lorsque le verrou est tourné dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, la roue à vis sans fin s'enclenche avec la vis sans fin et le récepteur de vent de l'anémomètre est connecté à la boîte de vitesses.

Le mécanisme de l'anémomètre est fixé dans un boîtier en plastique ; la partie inférieure du boîtier se termine par une vis 10, qui sert à fixer l'anémomètre à un socle ou un poteau. Dans le corps de l'anémomètre, de part et d'autre du parafoudre 9, sont vissées des pattes 8 à travers lesquelles passe un cordon pour allumer et éteindre l'anémomètre posé sur un support (poteau). Le cordon est attaché à l'oeil du parafoudre 9.

Le récepteur de vent de l'anémomètre est protégé par une croix constituée de bras métalliques, qui sert également à fixer le support supérieur de l'axe du récepteur de vent.

5. PROCÉDURE DE FONCTIONNEMENT

Avant de mesurer la vitesse du vent, les lectures sont enregistrées sur trois échelles. Dans le débit d'air mesuré, l'anémomètre est installé verticalement et après 10 à 15 s, le mécanisme de l'anémomètre et le chronomètre sont activés simultanément avec le parafoudre. L'anémomètre est exposé au flux d'air pendant une ou deux minutes. Passé ce délai, le mécanisme et le chronomètre sont éteints et les lectures sur les échelles de l'anémomètre et le temps d'exposition en secondes sont enregistrés. La différence entre les lectures finales et initiales est divisée par le temps d'exposition et le nombre de divisions d'échelle par seconde est déterminé. La vitesse du vent est déterminée à l'aide d'un graphique d'étalonnage. attaché à l'anémomètre. Sur axe vertical les graphiques trouvent le nombre de divisions d’échelle. par seconde. A partir de ce point, on effectue ligne horizontaleà l'intersection avec la ligne droite du graphique, et à partir du point d'intersection est tracé ligne verticaleà l'intersection avec axe horizontal. Le point d'intersection des axes vertical et horizontal du graphique donne la vitesse du flux d'air souhaitée en m/sec.

6. ENTRETIEN

6.1 L'anémomètre doit être manipulé avec précaution pour éviter tout dommage mécanique.
En raison de dommages au capteur de vent ou aux bras de protection, les caractéristiques d'étalonnage de l'anémomètre peuvent être altérées. Lors du vissage de la vis 10 de l'anémomètre dans un support ou un poteau en bois, l'anémomètre doit être maintenu par le corps sans toucher les bras de protection du récepteur de vent.

6.2 Le cordon d'allumage doit passer facilement à travers le trou de l'œil du parafoudre et dans les trous des autres oreilles.

6.3 Dans les intervalles entre les mesures individuelles, l'appareil doit être dans un boîtier avec le mécanisme éteint.

6.4 L'anémomètre fait l'objet d'une vérification selon la méthode RD 52.04.243-90 au moins une fois par année.

6.5 Types et fréquence des travaux sur entretien et l'examen sont indiqués dans le tableau 1.

7. DEFAUTS SPECIFIQUES ET METHODES POUR LEUR ELIMINATION

8. INFORMATIONS SUR LE STOCKAGE ET LE TRANSPORT

8.1 L'anémomètre emballé doit être stocké à l'intérieur à une température de l'air de plus 5 à plus 40°C et une humidité relative de l'air de 65 % à une température de plus 20°C.

8.2 Le transport des anémomètres emballés s'effectue par transport type ferméà des températures de moins 50°C à plus 50°C, humidité relative 80% à plus 20°C.

9. GARANTIE DU FABRICANT

Le fabricant garantit la conformité de l'anémomètre à palettes (MSO-13) aux exigences de GOST 6376-74, à condition que le consommateur respecte les conditions de fonctionnement, de transport et de stockage indiquées ci-dessus.

La période de garantie est de 12 mois à compter de la date de mise en service de l'anémomètre, et durée totale son fonctionnement ne doit pas dépasser 320 heures.

Un anémomètre est un instrument météorologique qui mesure la vitesse des courants d'air et des vents. Il a été inventé en 1667. Les anémomètres modernes, en plus des caractéristiques de vitesse des masses d'air, mesurent la température de l'air.

Classification des anémomètres et principe de leur fonctionnement

Il existe de nombreux types d'anémomètres, mais les plus couramment utilisés pour les mesures sont :

• tasse;
• ailé;
• ultrasonique.

Anémomètre à coupelle

L'anémomètre à coupelle a le plus conception simple: élément mobile à quatre pales. Dès que le vent agit sur eux, l'axe se met à tourner et à transmettre des données à l'appareil de mesure. Il enregistre le nombre de rotations des pales sur une période de temps déterminée. Ce type d'anémomètre est idéal pour une utilisation en zone ouverte et est donc prisé par les météorologues.

Anémomètre à girouette

L'anémomètre à girouette est le plus courant parmi les instruments mesurant la vitesse des masses d'air. Il est constitué d'une roue protégée par un anneau et reliée directement ou par un fil flexible à l'instrument de mesure. Cette conception lui permet d'être utilisé pour enregistrer la vitesse de l'air dans des endroits difficiles d'accès.

Anémomètre à ultrasons

Un anémomètre à ultrasons est moins couramment utilisé pour mesurer la vitesse du vent. Comme son nom l'indique, il mesure la vitesse du son dans une pièce, qui change en fonction de la direction de déplacement des masses d'air.

En plus de la vitesse du vent, des appareils à deux composants peuvent déterminer où se déplace le vent en fonction des régions du monde. La vitesse du son dans un tel équipement dépend du temps nécessaire aux impulsions ultrasonores pour parcourir la distance entre l'émetteur et le microphone ultrasonique. Presque tous les anémomètres sont alimentés par des piles rechargeables ou des piles rechargeables.

Champ d'application des anémomètres

L'équipement numérique moderne est équipé d'un écran à cristaux liquides. Le résultat de la mesure y est affiché. Vous pouvez choisir dans quelles unités afficher la vitesse du vent, et parfois connecter l'appareil à un ordinateur, collecter des données en synchronisant l'anémomètre avec l'heure du PC ou télécharger les informations collectées dans un fichier séparé.

Un anémomètre à palettes est utilisé dans la construction pour déterminer la vitesse de déplacement des masses d'air dans la ventilation, les tuyaux et les puits. Cet appareil est également utilisé dans agriculture pour vérifier les systèmes de climatisation. Un diagnostic rapide de la vitesse de déplacement des masses d'air aidera à prévenir diverses maladies chez les animaux et arrêter ou prévenir la propagation de l’infection. Majorité modèles modernes Les anémomètres calculent la vitesse du vent, le volume des masses d'air et même l'humidité de l'air.