Анемометр а.н.мальцева

 

Анемометр, содержащий многолопастный ветроприемник, закрепленный на оси, установленной в опорах скольжеаия в корпусе, и размещенную в нем тарированную спиральную пр ткину, один конец которой закреплен на корпусе, а другой на оси ветроприемника, отличающийс я тем, что, с целью расширения диапазона измерений, он снабжен компенсатором крутящего момента спиральной пружины, выполненным в виде диска с переменным радиусом направляющей его образующей, закрепленного на оси ветроприемника, шкивом , размещенным на одной оси со спиральной пружиной, и - гибкой тягой, одич конец которой закреплен на дис :е в точке наименьшего радиуса ее направляющей, а другой на шкиве. сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„ЯО„„1141 39

y(5g) С 01 P 5/02, G 01 W 1/00

> -""С 6%36 Щ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ

". ;. -.м; рц. списочник изоьгкткния (К ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) АНЕМОМЕТР А. Н. МАЛЬЦЕВА. (57) Анемометр, содержащий многолопастный ветроприемник, закрепленный на оси, установленной в опорах скольжения в корпусе, и размещенную (21) 3473160/24-10 (22) 19 ° 07.82 (46) 23;02.85. Бюл. У 7 (72) А.Н .Мальцев (53) 551.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 352219, кл. G 01 P 5/06.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 558217, кл. G 01 P 5/02, 1977 (прототип). в нем тарированную спиральную пружину, один конец которой закреплен на корпусе, а другой на оси ветроприемника, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения диапазона измерений, он снабжен компенсатором крутящего момента спиральной пружины, выполненным в виде диска с переменным радиусом направляющей его образующей, закрепленного на оси ветроприемника, шкивом, размещенным на одной оси со спиральной пружиной, и гибкой тягой, одич конец которой закреплен на дис .е в точке наименьшего радиуса ее направляющей, а другой на шкиве.

1141339

Изобретение относится к гидрометеорологическому приборостроению и может быть использовано для измерения параметров воздушных потоков, преимущественно скорости ветра. . Известен анемометр, содержащий датчик, измерительное, индикаторное и исполнительное устройство, в котором к индикаторному устройству подключен триггер с элементом тер- 10 мокомпенсации (1).

Однако приборы такого типа сложны в конструктивном исполнении, имеют низкую эксплуатационную надежность,, вызывают необходимость применения электропитания и .привлечения обслуживающего персонала.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является анемоМетр, 20

"содержащий многолопастный ветроприемник, жестко закрепленный íà поворотной оси, установленной в скользящих опорах корпуса, и размещенную в корпусе тарированную спиральную 25 пружину, один конец которой жестко закреплен на корпусе, а другой взаимодействует с осью ветроприемника, а также контактную систему, подвижная часть которой закреплена в нижней части оси ветроприемника, и систему сигнализации. С осью ветроприемника взаимосвязан также сельсин-датчик, электрически связанный с сельсин-приемником, на оси которого закреплен

35 экранирующий диск улиткообразной формы, входящий в паз между сердечниками трансформатора, вторичная обмотка которого соединена с интегратором напряжения (21.

Однако в известном анемометре отсутствует линейная зависимость между углом поворота оси ветроприемника и скоростью ветра. Причем тарированная спиральная пружина рассчи- 5

-45 тывается на определенный крутящий с. момент, создаваемый силой ветра на оси ветроприемника, в связи с чем анемометр может настраиваться на узкий диапазон измерения скорости ветра, например, в пределах 10-20м/с.

Для измерения разных значений скорости ветра, например штормовых (более 20 м/с), необходимо использовать несколько датчиков силы вет- 55 ра, что усложняет конструкцию прибора, удорожает его и ухудшает условия обслуживания. Кроме .того, отсутствует возможность фиксирования максимальных значений скорости ветра. Устрой— ство также имеет сложную электрическую схему.

Цель изобретения — расширение диапазона измерений.

Для достижения BocTRBJIeHHQH цели анемометр, содержащий многолопастный ветроприемник, закрепленный на оси, установленной в опорах скольжения корпуса, и размещенную в нем тарированную спиральную пружину, один конец которой закреплен на корпусе, а другой на оси ветроприемника, снабжен компенсатором крутящего момента спиральной пружины, выполненным в виде диска с переменным радиусом направляющей его образующей, закрепленного на оси ветроприемника, шкивом, размещенным на одной оси со спиральной пружиной, и гибкой тягой, один конец которой закреплен на диске в точке наименьшего радиуса ее направляющей, а другой на шкиве.

На фиг. 1 показан предлагаемый анемометр, общий вид; на фиг. 2 структурная схема устройства.

Анемометр содержит многолопастный ветроприемник 1, жестко закрепленный на поворотной оси 2, установленной в скользящих опорах стойки 3 корпуса.

На плате 4 на отдельной оси 5 размещена тарированная спиральная пружина б, наружный конец которой жестко закреплен на плате 4, а внутренний на оси 5. На нижнем конце оси

5 жестко закреплен шкив 7, несущий гибкую тягу, например цепочку 8.

На оси 2 ветроприемника 1 жестко закреплен компенсатор крутящего момента спиральной пружины б, выполненный в виде диска 9 с переменным радиусом направляющей его образующей. Один конец гибкой тяги 8 закреплен на улитке 9 в точке наименьmего радиуса r ее направляющей, а второй конец тяги 8 закреплен на шкиве 7. На конце оси 2 ветроприемника 1 закреплена круговая шкала 10 с равномерно нанесенными делениями и цифровыми значениями скорости ветра, а на плате 4 установлена указательная стрелка 11. В месте размещения шкалы 10 .и стрелки 11 в корпусе 12 выполнено окно для считывания показаний (не показано).

В средней части осн 2 и платы 4 расположен ограничитель 13 угла поворо-, 11413

Таблица 1

Скорость ветра, м/с

10 15

20 25 30

30 80

160 260

325

3 та 2 ветроприемника 1 от минимума до максимума, например от 0 до

3500. Для дистанционного измерения и регистрации скорости ветра нижний конец оси 2 ветроприемника 1 может быть соединен с осью 14 потенциометра ",5, например, типа ПТП 11.

В верхней части оси 2 ветроприемника 1 жестко установлено храповое колесо 16, зубцы которого взаимо- 10 действуют с собачкой 17, шарнирно укрепленной на фланце 18. В нижней части платы 19 корпуса 12 встроена стойка 20 для закрепления анемометра в месте его установки, например, на мачте типа М-82.

Работа сигнального анемометра осуществляется следующим образом.

Аэродинамический момент, созда-. ваемый воздушным потоком на ветроприемнике 1, передается посредством улитки 9 через гибкий элемент 8, шкив 7 и ось 5 тарированной спираль-. ной пр яине 6, которая в зависимости от силы ветра закручивается на оп- д рецеленный угол, определяющий ее крутящий момент. Увеличение крутяшего момента пружины 6 компенсируется увеличением радиуса направляющей улитки 9 от до R прямо пропорционально силе ветра, благодаря чему момент на оси 2 ветроприемника 1 остается постоянным, чем и обеспечивается равномерный поворот круговой шкалы 1С с равномерно нанесенными

35 делениями и цифровыми значениями скорости ветра„ Через смотровое. окно в корпусе 12 по положению круговой шкалы 10 относительно стрелки 11 считываются показания мгновенной (текущей) и максимальной скоростей ветра.

Для фиксации максимального значения скорости :;етра собачка 17 вводится во взаимодействие с храповым

45 колесом 16 на оси 2 ветроприемника 1, при этом положение круговой шкалы 10

Усилие нагружения спиральной пружины, г

39 4 фиксируется блокировкой храпового колеса 16 с помощью собачки 17.

Для дистанционной передачи показаний скорости ветра в приборе может использоваться потенциометрический метод измерения. В качестве указывающего прибора для измерения скорости ветра в этом случае применяется микроамперметр, а для регистрации — электронный потенциометр, например, типа КСП2.

Силовые характеристики пружины 6 и построение образующей улитки 9 пддбираются расчетно-эксперименталь4

ым путем в зависимости от назначения анемометра, т.е. максимальных значений измеряемых метеорологических параметров ветра.

Например, для анемометра с диапазоном измерений скорости ветра в пределах до 30 м/с силовая характеристика тарированной спиральной пружины имеет числовые значения, приведенные в табл. 1.

Изменение радиуса направляющей улитки от минимального г до максимального R с началом отсчета от горизонтальной оси по изменению угла поворота образующей имеет числовые значения, приведенные в табл.. 2.

Аналогично могут быть определены числовые значения элементов анемометр для любых диапазонов измерений метеорологических параметров ветра.

Наличие в конструкции анемометра компенсатора крутящего момента спиральной пружины обеспечивает возможность получения линейной зависимости между углом поворота ветроприемника и скоростью ветра, что делает прибор универсальным, расширяет диапазон

его использования, при этом исключается необходимость изготовления большого количества анемометров разных типоразмеров для измерения различных значений параметров ветра в узких диапазонах измерений. б

1141339

Таблица 2

Угол закручива260

240

200 220

180

140 160

80 100 120

40

2,0

ИзменеФиг.2,ния образующей улитки, град ние ра, диуса образующей . от ,=4 мм

4 6,38 91 112 213 451,4 615 616 - 417 317 216 816 751,7 720,5

1141339 е Составитель В. Агапова

РедактоР А. Шишкина . ТехРед Т.Дубинчак

Корректор Л. Пилипенко

Заказ 762

Тираж 897

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР пл делам изобретений и открытий

113О35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4