Direktanzeigendes Flügelradanemometer.
Die gebräuchlichen Flügelradanemometer arbeiten mit einem fortlaufenden Zählwerk.
Das Zählwerk integriert die Anzahl der Umdrehungen des Flügelrades über die Beobachtungszeit und wird meistens in Meter Windweg geeicht. Eine durch Fadenzug oder von Hand zu betätigende Kupplung erlaubt, das Zählwerk während der Beobachtungszeit, die in der Regel eine Minute dauert, einzukup peln. Die Ablesung der Windgeschwindigkeit erfolgt dann in Metern pro Minute, die allerdings an Hand einer Eichkurve korrigiert werden muss.
Das direktanzeigende Flügelradanemometer nach der Erfindung ist dadurch gekennzeich- net, dass das Flügelrad als der ein magnetisches Drehfeld erzeugende Rotor eines elek- trischen Generators ausgebildet ist und eine von der Drehzahl des Flügelrades abhängige elektrische Grosse der in den Statorspulen induzierten Spannung als Messgrosse verwen- det ist und durch ein in Windgeschwindig- keit geeichtes Anzeigeinstrument angezeigt wird.
Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes an Hand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert.
Der Stern 1 des Flügelrades, an dessen radial angeordneten Armen die leichten Flügel 2 aufgenietet sind, besteht aus Weicheisen. Die Arme sind rechtwinklig umgebogen und zylindrisch überschliffen. Die Welle 3 aus Leichtmetall besitzt an den Enden dünne Lagerzapfen aus Stahl, die in Edelsteinlagern laufen. Die beiden Lager böeke 4 sind durch die windschnittigen Streben 5 aus Eisen im Eisengehäuse 6 zen trisch abgestützt. Ausserdem dienen die Lagerböeke als Halter für die Permanentmagnete 7, deren gleichnamige Pole dem Flügelrad zugekehrt sind.
Die vom Nordpol ausgehenden Kraftlinien passieren zunächst den kleinen Luftspalt an der Nabe des Flügelrades, dann die Eisenarme des Flügelrades, um von den abgebogenen Enden durch einen Luftspalt in die Gehäusewand überzutreten.
Von der Gehäusewand führen die Kraftlinien durch die Streben 5 des Lagerbockes zum Süd- pol zuriiek. Der gleiche Kraftlinienverlauf wiederholt sich auf der gegenüberliegenden Instrumentenhälfte. Im Luftspalt zwischen Flügelrad und Gehäusewand sind Spulen 8 aus Kupferdraht angeordnet, die bei Drehung des Flügelrades durch die Kraftlinien geschnitten werden. Dadurch wird in den Spulen eine Wechselspannung induziert, deren Amplitude abhängig ist von der Drehgesehwindigkeit des Flügelrades. Die erzeugte Spannung ist deshalb ein Mass für die Wind- geschwindigkeit. Nach Gleichrichtung der Weehselspannung kann sie mit einem hochempfindlichen Drehspulinstrument gemessen werden.
Die Eichung des Instrumentes erfolgt direkt in m/sek. Windgeschwindigkeit.
Da sieh bei Xnderung der Drehzahl des Flügelrades nicht bloss die Amplitude der in duzierten Weehselspannung ändert, sondern auch deren Frequenz variert, kann prinzipiell auch ein geeigneter Frequenzmesser als An zeigeinstrument verwendet werden.
Direct-reading vane anemometer.
The common vane anemometers work with a continuous counter.
The counter integrates the number of revolutions of the impeller over the observation time and is usually calibrated in meters of wind distance. A clutch that can be operated by pulling a thread or by hand allows the counter to be engaged during the observation time, which usually lasts one minute. The wind speed is then read off in meters per minute, which, however, has to be corrected using a calibration curve.
The direct-display vane anemometer according to the invention is characterized in that the vane is designed as the rotor of an electrical generator that generates a rotating magnetic field and uses an electrical variable of the voltage induced in the stator coils as the measurement variable, which is dependent on the speed of the vane and is indicated by a display instrument calibrated in terms of wind speed.
An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawing.
The star 1 of the impeller, on whose radially arranged arms the light wings 2 are riveted, consists of soft iron. The arms are bent at right angles and ground cylindrically. The shaft 3 made of light metal has thin bearing journals made of steel at the ends, which run in precious stone bearings. The two bearings böeke 4 are supported by the streamlined struts 5 made of iron in the iron housing 6 zen trically. In addition, the bearing brackets serve as a holder for the permanent magnets 7, whose poles of the same name face the impeller.
The lines of force emanating from the North Pole first pass through the small air gap at the hub of the impeller, then the iron arms of the impeller in order to pass from the bent ends through an air gap into the housing wall.
The lines of force lead from the housing wall through the struts 5 of the bearing block back to the south pole. The same line of force is repeated on the opposite half of the instrument. In the air gap between the impeller and the housing wall, coils 8 made of copper wire are arranged, which are cut by the lines of force when the impeller rotates. This induces an alternating voltage in the coils, the amplitude of which depends on the speed of rotation of the impeller. The voltage generated is therefore a measure of the wind speed. After rectifying the alternating voltage, it can be measured with a highly sensitive moving coil instrument.
The instrument is calibrated directly in m / sec. Wind speed.
Since when the speed of the impeller changes, not only does the amplitude of the induced alternating voltage change, but also its frequency, a suitable frequency meter can in principle also be used as a display instrument.