DE3150011A1 - Geraet zur simultanten messung von windrichtung und windgeschwindigkeit - Google Patents

Geraet zur simultanten messung von windrichtung und windgeschwindigkeit

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DE3150011A1
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Günter Dipl.-Ing. 7971 Aichstetten Spreter
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    • G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P5/00—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft
    • G01P5/18—Measuring speed of fluids, e.g. of air stream; Measuring speed of bodies relative to fluids, e.g. of ship, of aircraft by measuring the time taken to traverse a fixed distance
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Description

  • Gerät zur simultanen Messung von Windstärke: und
  • Windri chtung Beschreibung Die Erfindung betrifft ein Messgerät für Windgeschwindigkeits- und Windrichtungsmessungen auf elektroakustischem Wege, prinzipiell einsetzbar für Strömungsmessungen jeder Art; insbesondere wurde an seinen Einsatz im Bereich meteorologischer Messungen gedacht.
  • Zur Messung von Strömungsgeschwindigkeiten in Rohren finden elektroakustische Messmethoden bereits seit längerer Zeit Anwendung ( Offenlegungsschriften 2524067, 2527306, 2461264, 2936309 ).
  • Mit diesen Verfahren können allgemeine Strönungsmessungen im freien Raum nicht durchgeführt werden, da hier als zusatzliche Veränderliche die Strömungsrichtung auftritt, welche in Rohrleitungen als konstant vorgegeben ist.
  • Zur Messung von Strömungen im freien Raum wurden bisher Geräte mit bewegten mechanischen Teilen, die auf elektromechanische Meßumformer wirkten, verwendet (s. Offenlegungsschrift 2915471 v. 17.4.79 ) Aufgabe der Erfindung ist es, Windrichtung und WinRgeschwindigkeit ohne Verwendung beweglicher mechanischer Teile zu ermitteln. Darüberhinaus soll durch Verwendung eines Wtikrorechners als steuernde Einheit die Verarbeitung der Messdaten am Messort ( Verdichtung der Information per Programm ) ermöglicht werden.
  • Die Messanordnung besteht aud einem Schallsender (1) und zwei Schallempfängern (2)(3). Die Übertragungsachsen vom Sender zu den beiden Empfängern stehen in einem definierten Winkel zueinander (hier: 90'). Ausgesendete und empfangene Schallwellen steuern digitale Torschaltungen (4), über welche ein Hochfrequenzgenerator (5) auf den Eingang des Digitalzählers (6) wirkt. Das Zählergebnis ist proportional zur Laufzeit der Schallwelle/ Der Mikrorechner (7) errechnet aus den Laufzeiten die entsprechenden Schallgeschwindagkeiten.
  • Wird die Messanordnung einer Luftströmung ausgesetzt, so führt dies, äe nach Geschwindigkeit und Richtung zu den Ubertragungsachsen zu einer Erhöhung oder einer Verringerung der Laufzeit der Schallwellen vom Sender zu den beiden Empfängern.
  • Als Vergleichsnormal wird eine längsströmungsfrei abgekapselte Messtrecke (8) verwendet. Dadurch können LuStfeuchts, Luftdruck, Zusammensetzung des Luftgemischs und Lufttemperatur keinen Einfluß auf die Genauigkeit des Messergebnisses ausiiben.
  • Aus den so gemessenen Schallgeschwindigkeiten errechnet der Mikrorechner nach folgenden Algorithmen die Windgeschwindigkeit und den Windrichtungswinkel zu einer definierten Bezugsachse (hier: Sender (1) - Empfänger (2) ) hierbei sind: Vw die gesuchte Windgeschwindigkeit A1 die Schallgeschwindigkeit Sender t1) - Empfänger (2) A2 die Schallgeschwindigkeit Sender (1) - Empfänger t3) V5 die Schallgeschwindigkeit im Messnormal Der Windrichtungswinkel ergibt sich wie folgt: Die gemeinsame Lösung aus 2) und 3) ist der Windrichtungswinkel Folgende Vereinfachung ist möglich; sie vernachlässigt die Laufzeitveränderungen, welche durch senkrecht zu den tibertragungsachsen wirkende Komponenten des Windes hervorgerufen werden: Der zutreffende Quadrant ergibt sich aus den Vorzeichen von A1-VS bzw. A2-V5

Claims (1)

  1. Patentanspruch Messgerät zur simultanen Messung von Windgeschwindigkeit und Windrichtung, gekennzeichnet dadurch, dass das Messergebnis durch rechnergesteuerte mathematische Yerknüpfung der baufzeiten von Schallwellen in zwei Ubertragungsrichtungen gebildet wird.
DE19813150011 1981-12-17 1981-12-17 Geraet zur simultanten messung von windrichtung und windgeschwindigkeit Withdrawn DE3150011A1 (de)

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