JPH11190740A - Anemometer and wind velocity measuring method - Google Patents

Anemometer and wind velocity measuring method

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JPH11190740A
JPH11190740A JP36785297A JP36785297A JPH11190740A JP H11190740 A JPH11190740 A JP H11190740A JP 36785297 A JP36785297 A JP 36785297A JP 36785297 A JP36785297 A JP 36785297A JP H11190740 A JPH11190740 A JP H11190740A
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wind
anemometer
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孝 櫻井
Osamu Yoshioka
修 吉岡
Toshishige Fujii
俊茂 藤井
Toshiaki Imai
俊昭 今井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an anemometer and a wind velocity measuring method in which the wind velocity value can be grasped quantitatively through a simple constitution without converting the wind force into rotary force. SOLUTION: An anemometer comprises a spherical body 4 supported between first upper and lower wires 5a, 5b stretched vertically by a weight 7 movable only in the vertical direction through a regulation member 8, a displacement gauge 12 for measuring the ascending length of the weight 7 in the vertical direction when a wind W to be measured blows against the spherical body, and an operating section 13 for calculating the wind velocity value of wind W to be measured based on the ascending length.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、風速計及び風速測
定方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an anemometer and a wind speed measuring method.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、風速を測定する風速計としては、
「三杯式風速計」や「プロペラ式風速計」が知られてい
る。三杯式風速計(図示せず)は、鉛直方向に配設され
た回転軸から水平方向に腕状部材を角度120度ごとに
突出配置し、この3本の腕状部材の先端にそれぞれ杯状
の部材を取り付けて構成されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an anemometer for measuring wind speed,
"Three cup anemometer" and "propeller anemometer" are known. A three-cup type anemometer (not shown) has arm members protruding horizontally at an angle of 120 degrees from a rotating shaft arranged in a vertical direction, and cups are respectively provided at the tips of the three arm members. It is configured by attaching a shape member.

【0003】また、プロペラ式風速計(図示せず)は、
水平方向に配設された回転軸の先端に2枚翼又は3枚翼
のプロペラを取り付けて構成されている。これらの風速
計では、杯状部材又はプロペラに風が当ると回転軸が回
転し、この回転トルクを利用して発電機を回転させて発
電を行い、電流値や電圧値等を計測したり、回転数をカ
ウントすることにより、回転軸の回転速度を計測し、こ
れらに基いて風速値を算出するようになっている。
Further, a propeller type anemometer (not shown)
A two- or three-blade propeller is attached to the tip of a rotating shaft arranged in the horizontal direction. In these anemometers, when the wind hits the cup-shaped member or the propeller, the rotating shaft rotates, and the rotating torque is used to rotate the generator to generate power, to measure the current value, voltage value, and the like. By counting the number of rotations, the rotation speed of the rotating shaft is measured, and the wind speed value is calculated based on the measured rotation speed.

【0004】このため、これらの風速計は、風の力をい
ったん回転力に変換するための回転機構を備えている
が、寒冷地等においては、この回転機構が凍結するおそ
れがある。また、長期間にわたって使用していると回転
機構にサビ付きが生じるおそれもある。
[0004] For this reason, these anemometers are provided with a rotating mechanism for temporarily converting the force of the wind to a rotating force. However, in a cold region or the like, the rotating mechanism may freeze. In addition, if the rotating mechanism is used for a long period of time, rust may be generated on the rotating mechanism.

【0005】このため、風力をいったん回転力に変換す
ることなく風速の把握が可能な装置が提案されている。
このような風速測定装置としては、実用新案公開公報昭
和58−51270号に記載の装置(以下、「装置イ」
という。)、特許公開公報平成4−145373号に記
載の装置(以下、「装置ロ」という。)、及び実用新案
公開公報平成5−84866号に記載の装置(以下、
「装置ハ」という。)が公知である。
For this reason, there has been proposed a device capable of grasping the wind speed without converting the wind force into a rotational force once.
As such a wind speed measuring device, a device described in Japanese Utility Model Publication No. 58-51270 (hereinafter referred to as “device a”)
That. ), The device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-145373 (hereinafter referred to as “device B”), and the device described in Japanese Utility Model Application Laid-Open No. Hei 5-84866 (hereinafter referred to as “device”).
It is called "device C." ) Are known.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の装置イ、ロ、ハにおいては、目盛等は大,中,
小を示すのみであるなど、定性的な指標を表示するにと
どまり、風力を定性的に把握することはできるが、物理
的関係等に基いて風速を正確に定量的に測定する、とい
うことはできなかった。
However, in the above-mentioned conventional devices A, B and C, the scales and the like are large, medium and medium.
Although it is only a qualitative index such as showing small, it is possible to qualitatively grasp wind power, but to measure wind speed accurately and quantitatively based on physical relationships etc. could not.

【0007】また、上記の装置イ、ロ、ハにおいては、
風を受けた部材には、その後、元の位置に戻ろうとする
ため自由振動が生じるが、この自由振動を制動する手段
は設けられておらず、この自由振動により正確な値が読
み取り難いなど、計測の精度がさらに低下する、という
欠点があった。
[0007] Further, in the above devices A, B and C,
The member receiving the wind is then free-vibrated to return to its original position, but there is no means to dampen this free vibration, and it is difficult to read accurate values due to this free vibration. There is a disadvantage that the accuracy of the measurement is further reduced.

【0008】本発明は上記の問題を解決するためになさ
れたものであり、本発明の解決しようとする課題は、風
力を回転力に変換することなく、簡易な構成で、風速値
を定量的に把握可能な風速計及び風速測定を提供するこ
とにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems. An object of the present invention is to convert a wind speed into a quantitative value with a simple configuration without converting wind power into rotational force. It is an object of the present invention to provide an anemometer and wind speed measurement that can be grasped.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る風速計は、球体と、前記球体の対称軸
と同軸に取り付けられた2つの線材を備え、前記2つの
線材の一方が固定され又は水平移動が拘束されるととも
に他方に重錘が取り付けられ、前記重錘を鉛直方向にの
み移動させるように規制する規制手段が設けられ、前記
重錘の重力により前記2つの線材が鉛直方向に引張られ
るとともに、前記2つの線材の中間に前記球体が支持さ
れ、測定すべき被測定風が前記球体に当ったときの前記
重錘の鉛直方向への上昇長に基いて前記被測定風の風速
値を検知する風速検知手段を備えることを特徴とする。
To solve the above-mentioned problems, an anemometer according to the present invention comprises a sphere and two wires mounted coaxially with the axis of symmetry of the sphere, and one of the two wires is provided. Is fixed or horizontal movement is restricted, and a weight is attached to the other, and a restricting means for restricting the weight to move only in the vertical direction is provided, and the two wires are moved by the gravity of the weight. While being pulled in the vertical direction, the sphere is supported in the middle of the two wires, and the measured weight is measured based on the rising length of the weight in the vertical direction when the wind to be measured hits the sphere. A wind speed detecting means for detecting a wind speed value of the wind is provided.

【0010】上記した風速計において、好ましくは、前
記2つの線材の一方である第1上方線材の上端は固定点
に固定され、前記第1上方線材の下端は前記球体の上端
に取り付けられ、前記2つの線材の他方である第1下方
線材の上端は前記球体の下端に取り付けられ、前記第1
下方線材の下方は水平移動が拘束され拘束部の下方には
前記重錘が取り付けられ、前記第1下方線材により前記
球体が鉛直下方に引張られるとともに前記第1上方線材
によって前記球体が前記固定点から鉛直下方に吊下げら
れる。
In the above anemometer, preferably, the upper end of the first upper wire, which is one of the two wires, is fixed to a fixed point, and the lower end of the first upper wire is attached to the upper end of the sphere. The upper end of a first lower wire, which is the other of the two wires, is attached to the lower end of the sphere,
The horizontal movement is restrained below the lower wire, and the weight is attached below the restraint. The sphere is pulled vertically downward by the first lower wire, and the sphere is fixed to the fixed point by the first upper wire. From below.

【0011】また、上記した風速計において、好ましく
は、前記2つの線材の一方である第2下方線材の下端は
固定点に固定され、前記第2下方線材の上端は前記球体
の下端に取り付けられ、前記2つの線材の他方である第
2上方線材の下端は前記球体の上端に取り付けられ、前
記第2上方線材のの上方は水平移動が拘束され拘束部の
上方は滑車によって方向が逆転され、逆転された線材の
下端には前記重錘が取り付けられ、前記第2下方線材に
より前記球体が鉛直下方に引張られるとともに前記第2
上方線材によって前記球体が鉛直上方に吊上げられる。
In the above-described anemometer, preferably, the lower end of the second lower wire, which is one of the two wires, is fixed to a fixed point, and the upper end of the second lower wire is attached to the lower end of the sphere. The lower end of a second upper wire that is the other of the two wires is attached to the upper end of the sphere, the horizontal movement is restrained above the second upper wire, and the direction is reversed by a pulley above the restraining portion, The weight is attached to the lower end of the inverted wire, the sphere is pulled vertically downward by the second lower wire, and the second
The sphere is suspended vertically above by the upper wire.

【0012】また、上記した風速計において、好ましく
は、前記風速検知手段において、前記上昇長は変位計に
より測定される。
In the anemometer described above, preferably, in the wind speed detecting means, the rising length is measured by a displacement meter.

【0013】また、上記した風速計において、好ましく
は、前記第1線材及び第2線材の固定点又は拘束部と球
体との間の長さをそれぞれLとし、前記上昇長をhと
し、前記被測定風が前記球体に当ったときの前記第1線
材又は第2線材の振れ角度をθとし、前記重錘の質量を
mとし、重力加速度をgとし、抗力係数をCとし、空気
の密度をρとし、前記球体の投影面積をAとし、前記被
測定風の風速値をvとしたとき、前記風速検知手段は、
下記の第1式 h=2×L×(1−cosθ)/cosθ により前記hから前記θを算出するとともに、算出され
たθと前記mとgとCとρとAと下記の第2式 v=〔(2×m×g×tanθ)/(C×ρ×A)〕
1/2 により前記vを算出して検知する。
In the above-described anemometer, preferably, the length between the fixed point or the restraining portion of the first wire and the second wire and the sphere is L, the rising length is h, and The deflection angle of the first wire or the second wire when the measurement wind hits the sphere is θ, the mass of the weight is m, the gravitational acceleration is g, the drag coefficient is C, and the density of air is ρ, the projected area of the sphere is A, and the wind speed value of the wind to be measured is v, the wind speed detecting means is:
The first equation is calculated from the above h by the following first equation h = 2 × L × (1−cos θ) / cos θ, and the calculated θ, the m, g, C, ρ, A, and the following second equation are calculated. v = [(2 × m × g × tan θ) / (C × ρ × A)]
The above v is calculated by 1/2 and detected.

【0014】また、上記した風速計において、好ましく
は、前記風速検知手段により検知された前記風速値が所
定の警戒値を越えた場合に警報情報を出力する警報手段
を備える。
The anemometer described above preferably further comprises alarm means for outputting alarm information when the wind speed value detected by the wind speed detecting means exceeds a predetermined alert value.

【0015】また、上記した風速計において、好ましく
は、前記重錘の自由振動を制動する制動手段を備える。
In the above-mentioned anemometer, preferably, there is provided a braking means for braking free vibration of the weight.

【0016】また、本発明に係る風速測定方法は、球体
に対称軸と同軸に2つの線材を取り付け、前記2つの線
材の一方を固定し又は水平移動を拘束するとともに他方
に重錘を取り付け、前記重錘を鉛直方向にのみ移動させ
るように規制し、前記重錘の重力により前記2つの線材
を鉛直方向に引張るとともに、前記2つの線材の中間に
前記球体を支持し、測定すべき被測定風が前記球体に当
ったときの前記重錘の鉛直方向への上昇長を測定するこ
とにより前記被測定風の風速値を算出することを特徴と
する。
Further, according to the wind velocity measuring method of the present invention, two wires are attached to a sphere coaxially with an axis of symmetry, one of the two wires is fixed or horizontal movement is restricted, and a weight is attached to the other. The weight is restricted to be moved only in the vertical direction, the two wires are pulled in the vertical direction by the gravity of the weight, and the sphere is supported in the middle of the two wires to be measured. The method is characterized in that a wind speed value of the measured wind is calculated by measuring a vertical rising length of the weight when the wind hits the sphere.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る風速計の実施
形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the anemometer according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0018】(1)第1実施形態 図1は、本発明の第1実施形態である風速計の構成を示
す斜視図である。また、図2は、図1に示す風速計のさ
らに詳細な構成を示す断面図である。
(1) First Embodiment FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of an anemometer according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a sectional view showing a more detailed configuration of the anemometer shown in FIG.

【0019】図1,2に示すように、この風速計101
は、下部筐体1と、天板2と、支持部材3a,3b,3
cと、球体4と、第1上方線材5aと、第1下方線材5
bを備えて構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, this anemometer 101
Are the lower housing 1, the top plate 2, and the support members 3a, 3b, 3
c, sphere 4, first upper wire 5a, first lower wire 5
b.

【0020】支持部材3a〜3cは、下部筐体1上に立
設され、天板2は、これらの支持部材3a〜3cにより
支持されている。また、天板2の下面の点(以下、「固
定点」という。)P1には、第1上方線材5aの上端が
固定されている。また、第1上方線材5aの下端P2
は、球体4の表面の一点に取り付けられている。
The support members 3a to 3c are erected on the lower housing 1, and the top plate 2 is supported by these support members 3a to 3c. The upper end of the first upper wire 5a is fixed to a point P1 on the lower surface of the top plate 2 (hereinafter, referred to as a "fixed point"). The lower end P2 of the first upper wire 5a
Is attached to a point on the surface of the sphere 4.

【0021】球体4は、中空又は中実のいずれの構造で
あってもよい。球体4の中心P5に関して第1上方線材
5aの接合点P2と対称となる球体表面上の点P3に
は、第1下方線材5bの上端が取り付けられている。し
たがって、球体4上の点P2と点P3を結ぶ直線は、球
体4の対称軸と同軸となっている。
The sphere 4 may have a hollow or solid structure. The upper end of the first lower wire 5b is attached to a point P3 on the surface of the sphere that is symmetric with respect to the joining point P2 of the first upper wire 5a with respect to the center P5 of the sphere 4. Therefore, the straight line connecting the points P2 and P3 on the sphere 4 is coaxial with the symmetry axis of the sphere 4.

【0022】第1下方線材5bは、点P4(以下、「拘
束部」という。)の位置で下部筐体1の開口10から下
部筐体1の内部に挿通され、開口10の縁で水平方向に
動かないように拘束されている。第1下方線材5bの下
端には、図2に示すように、重錘7が取り付けられてい
る。重錘7の周囲には、規制部材8が設けられている。
規制部材8は、重錘7を収容する管路状部材又は溝状部
材、あるいは重錘7の側部を鉛直方向に誘導するガイド
レール状の部材である。この規制部材8により、重錘7
は、鉛直方向にのみ移動可能なように規制される。
The first lower wire 5b is inserted into the lower housing 1 from the opening 10 of the lower housing 1 at a point P4 (hereinafter, referred to as a "restricted portion"), and is horizontally inserted at the edge of the opening 10. Are restrained from moving. As shown in FIG. 2, a weight 7 is attached to the lower end of the first lower wire 5b. A regulating member 8 is provided around the weight 7.
The regulating member 8 is a pipe-like member or a groove-like member that accommodates the weight 7, or a guide rail-like member that guides the side of the weight 7 in the vertical direction. The weight 7 is controlled by the regulating member 8.
Is regulated so that it can move only in the vertical direction.

【0023】重錘7の下端には、連結部材17が取り付
けられている。連結部材17は、隔壁19aの貫通孔1
9bから内室19a内に挿通されている。連結部材17
の下端にはダンパー部材18が取り付けられている。ダ
ンパー部材18は内室19内に収容されている。この内
室19の内部には、シリコンオイル等の粘性液体が封入
されている。貫通孔19bには、連結部材17が鉛直方
向に自由に移動可能で、かつ封入された粘性液体が内室
19の外部へ漏れないように、リング部材等(図示せ
ず)により閉塞されている。
A connecting member 17 is attached to a lower end of the weight 7. The connecting member 17 is provided in the through hole 1 of the partition wall 19a.
9b is inserted into the inner chamber 19a. Connecting member 17
A damper member 18 is attached to a lower end of the first member. The damper member 18 is housed in the inner chamber 19. A viscous liquid such as silicone oil is sealed inside the inner chamber 19. The through-hole 19 b is closed by a ring member or the like (not shown) so that the connecting member 17 is freely movable in the vertical direction and the sealed viscous liquid does not leak to the outside of the inner chamber 19. .

【0024】上記のような構成により、重錘7の重力に
起因して第1下方線材5bにより球体4が鉛直下方へ引
張られるとともに、第1上方線材5aによって球体4が
固定点P1から鉛直下方に吊下げられる。このようにし
て、重錘7の重力により鉛直方向に引張られた第1上方
線材5aと第1下方線材5bの中間に球体4が支持され
る。また、この場合、固定点P1と点P2の距離はLに
設定され、点P3と拘束部P4の距離はLに設定されて
いる。
With the above configuration, the sphere 4 is pulled vertically downward by the first lower wire 5b due to the gravity of the weight 7, and the sphere 4 is vertically lowered from the fixed point P1 by the first upper wire 5a. Hanged on. In this way, the sphere 4 is supported between the first upper wire 5a and the first lower wire 5b, which are pulled in the vertical direction by the gravity of the weight 7. Further, in this case, the distance between the fixed point P1 and the point P2 is set to L, and the distance between the point P3 and the constraint part P4 is set to L.

【0025】下部筐体1内の第1下方線材5bの近傍に
は、その鉛直方向の変位量を計測する変位計12が配設
されている。この変位計12としては、例えば、第1下
方線材5b上の被測定点11にレーザ光等の光を照射
し、その変位量を光学式に読み取るセンサ等が用いられ
る。
In the vicinity of the first lower wire 5b in the lower housing 1, a displacement gauge 12 for measuring the amount of displacement in the vertical direction is provided. As the displacement meter 12, for example, a sensor or the like that irradiates the measured point 11 on the first lower wire 5b with light such as a laser beam and reads the displacement amount optically is used.

【0026】変位計12の出力側には、演算部13が接
続されている。演算部13は、マイクロコンピュータ等
からなり、変位計12が検出した第1下方線材5bの変
位量から、球体4に当る風の風速を算出する。
An operation section 13 is connected to the output side of the displacement meter 12. The calculation unit 13 is configured by a microcomputer or the like, and calculates the wind speed of the wind hitting the sphere 4 from the displacement amount of the first lower wire 5b detected by the displacement meter 12.

【0027】演算部13の出力側には、表示部14と警
報部15と出力端子16が接続されている。表示部14
は、液晶表示器等からなり、演算部13が算出した風速
値を数字で表示する。また、警報部15は、ブザー等を
有し、演算部13が算出した風速値が所定の警戒値を越
えた場合に警報音を発生させる。また、出力端子16
は、ホストコンピュータ等と接続され、演算部13が算
出した風速値がデータとして送られたり、風速値が所定
の警戒値を越えた場合に警報信号が送られる。
On the output side of the arithmetic section 13, a display section 14, an alarm section 15, and an output terminal 16 are connected. Display 14
Is composed of a liquid crystal display or the like, and displays the wind speed value calculated by the calculation unit 13 by a numeral. Further, the alarm unit 15 has a buzzer or the like, and generates an alarm sound when the wind speed value calculated by the calculation unit 13 exceeds a predetermined warning value. Also, the output terminal 16
Is connected to a host computer or the like, and sends a wind speed value calculated by the arithmetic unit 13 as data, or sends an alarm signal when the wind speed value exceeds a predetermined warning value.

【0028】次に、上記した風速計101の作用につい
て、図3を参照しつつ説明する。
Next, the operation of the anemometer 101 will be described with reference to FIG.

【0029】測定すべき被測定風Wが図2に示すように
図の左側から右側に向って水平に吹き、球体4に当ると
考えると、球体4は風圧により図の右上方向へ移動する
(図3(A)参照)。この球体4の動きに伴い、点P2
が点P′に、点P3が点P3′に移動する。この動きに
より、第1上方線材5aは図の右側へ振れて角度αだけ
傾き、第1下方線材5bは図の右側へ振れて角度θだけ
傾く。また、この動きにより、第1下方線材5bの上端
P3と点P4との間の部分は、点P3′と点P4の間の
破線部分のように変化し、これに伴い、第1下方線材5
bの下部筐体1内の部分は、図の鉛直方向へh(図示せ
ず)だけ上昇し、重錘7は図2の鉛直上方へ変位する。
Assuming that the wind W to be measured blows horizontally from the left side to the right side of the figure as shown in FIG. 2 and hits the sphere 4, the sphere 4 moves in the upper right direction of the figure by wind pressure ( (See FIG. 3A). With the movement of the sphere 4, the point P2
Moves to the point P ', and the point P3 moves to the point P3'. By this movement, the first upper wire 5a swings to the right in the figure and tilts by an angle α, and the first lower wire 5b swings to the right in the figure and tilts by an angle θ. Also, due to this movement, the portion between the upper end P3 and the point P4 of the first lower wire 5b changes like the broken line between the point P3 'and the point P4.
The portion b in the lower housing 1 rises in the vertical direction of the figure by h (not shown), and the weight 7 is displaced vertically upward in FIG.

【0030】球体4が図3(A)に示すように移動する
と、第1上方線材5aの長さ(点P1と点P2′の距
離)はLで不変であるが、第1下方線材5bの拘束部P
4と点P3′との間の距離は(L+h)に増加する。こ
こで、点P1と点P4を結ぶ直線に点P2′から下ろし
た垂線の交点を点Aとし、点P3′から下ろした垂線の
交点を点Bとする。この場合、点P1と点P2′と点A
とを結ぶ三角形と、点P4と点P3′と点Bとを結ぶ三
角形との間の幾何学的関係から、以下の式(1)及び式
(2)が成立する。 L×cosα+(L+h)×cosθ=2×L ……(1) L×sinα=(L+h)×sinθ ……(2)
When the sphere 4 moves as shown in FIG. 3A, the length of the first upper wire 5a (the distance between the point P1 and the point P2 ') remains unchanged at L, but the length of the first lower wire 5b remains unchanged. Restraint part P
The distance between 4 and point P3 'increases to (L + h). Here, the point of intersection of the perpendicular drawn from the point P2 'to the straight line connecting the points P1 and P4 is point A, and the point of intersection of the perpendicular drawn from the point P3' is point B. In this case, the points P1, P2 'and A
And the following formulas (1) and (2) are established from the geometric relationship between the triangle connecting the points P4 and P3 'and the point B. L × cos α + (L + h) × cos θ = 2 × L (1) L × sin α = (L + h) × sin θ (2)

【0031】また、重錘7の質量をmとし、球体4と第
1上方線材5aと第1下方線材5bと連結部材17とダ
ンパー部材18の質量を無視し、重力加速度をg(=
9.80m/sec2 )とし、被測定風Wにより球体4
に加わる風力をfとすると、図3(B)に示す位置関係
から、下式(3)が成立する。 f/(m×g)=tanα ……(3)
The mass of the weight 7 is m, and the mass of the sphere 4, the first upper wire 5a, the first lower wire 5b, the connecting member 17 and the damper member 18 is ignored, and the gravitational acceleration is g (=
9.80 m / sec 2 ).
Assuming that the wind force applied to is f, the following equation (3) is established from the positional relationship shown in FIG. f / (m × g) = tan α (3)

【0032】一方、空気の流れに対する球体の抗力係数
をCとし、空気の密度をρとし、球体4の投影面積をA
(=πr2 )とし、被測定風Wの風速値をvとすると、
被測定風Wから球体4に加わる風力fは、被測定風Wに
対する球体4の抵抗力に等しいから、下式(4)が成立
する。 f=C×ρ×v2 ×A/2 ……(4)
On the other hand, the drag coefficient of the sphere against the flow of air is C, the density of the air is ρ, and the projected area of the sphere 4 is A
(= Πr 2 ) and the wind speed of the wind W to be measured is v,
Since the wind force f applied to the sphere 4 from the measured wind W is equal to the resistance of the sphere 4 to the measured wind W, the following equation (4) is established. f = C × ρ × v 2 × A / 2 (4)

【0033】上記した式(1),(2),(3),
(4)において、L,r,m,g,C,ρ,Aの値は既
知であり、上昇長hは測定により得られるから、未知数
はθ,α,f,vの4個であり、式の数が4個であるの
で、上式(1)〜(4)を連立方程式として解けば、
θ,α,f,vの値を得ることができる。
The above equations (1), (2), (3),
In (4), since the values of L, r, m, g, C, ρ, and A are known and the rise length h is obtained by measurement, there are four unknowns θ, α, f, and v. Since the number of equations is 4, solving the above equations (1) to (4) as simultaneous equations gives
The values of θ, α, f, and v can be obtained.

【0034】上式(1)〜(4)において、球体4の質
量mを大きく設定すれば、第1上方線材5aの振れ角度
αと第1下方線材5bの振れ角度θは微少角度となるた
め、θとαを等しいと仮定することが可能である。この
ような場合には、上式(1)の左辺と右辺をそれぞれL
で除し、α=θとして整理すると、下式 h=2×L×(1−cosθ)/cosθ ……(5) を得ることができ、この式(5)を上式(1),(2)
のかわりに用いることができる。
In the above equations (1) to (4), if the mass m of the sphere 4 is set large, the deflection angle α of the first upper wire 5a and the deflection angle θ of the first lower wire 5b become very small. , Θ and α can be assumed to be equal. In such a case, the left side and the right side of the above equation (1) are each represented by L
And rearranging as α = θ, the following equation can be obtained: h = 2 × L × (1−cos θ) / cos θ (5), and this equation (5) is converted to the above equations (1), (1) 2)
Can be used instead of

【0035】また、上式(3)においてα=θとして、
下式 f/(m×g)=tanθ ……(6) を得ることができ、この式(6)を上式(3)のかわり
に用いることができる。
Further, in the above equation (3), when α = θ,
The following equation f / (m × g) = tan θ (6) can be obtained, and this equation (6) can be used instead of the above equation (3).

【0036】これにより、式(4),式(5),式
(6)を連立方程式として解けば、まず、式(5)にh
の値を代入することによりθの値を求めることができ
る。また式(4)と式(6)から、fを消去することに
より、 m×g×tanθ=C×ρ×v2 ×A/2 となり、下式 v=〔(2×m×g×tanθ)/(C×ρ×A)〕1/2 ……(7) により被測定風Wの風速値vを算出することができる。
演算部13は、上記の連立方程式(1)〜(4)、ある
いは式(5)及び(7)により、被測定風Wの風速値v
を算出する。
By solving Equations (4), (5), and (6) as simultaneous equations, first, h is added to Equation (5).
By substituting the value of?, The value of? Can be obtained. Further, from equation (4) and equation (6), by eliminating f, m × g × tan θ = C × ρ × v 2 × A / 2, and the following equation v = [(2 × m × g × tan θ) ) / (C × ρ × A)] 1/2 (7) The wind velocity value v of the wind W to be measured can be calculated.
The calculation unit 13 calculates the wind speed value v of the wind W to be measured by the simultaneous equations (1) to (4) or the equations (5) and (7).
Is calculated.

【0037】ここで、上式(5),(6),(7)を用
い、L=1m,m=10kg,r=0.1m,ρ=1.
225kg/m3 (1気圧,15°C,乾燥空気のとき
の値),球体の抗力係数C=0.5を条件とした場合に
は、以下のような計算結果が得られる。
Here, using the above equations (5), (6) and (7), L = 1 m, m = 10 kg, r = 0.1 m, ρ = 1.
When 225 kg / m 3 (value at 1 atm, 15 ° C., dry air) and drag coefficient C of the sphere are 0.5, the following calculation results are obtained.

【0038】イ)v=10m/secのとき f=0.96N,θ=0.56°,h=0.10mm ロ)v=20m/secのとき f=3.85N,θ=2.25°,h=1.54mm ハ)v=50m/secのとき f=24.0N,θ=13.8°,h=59.1mmB) When v = 10 m / sec, f = 0.96 N, θ = 0.56 °, h = 0.10 mm b) When v = 20 m / sec, f = 3.85 N, θ = 2.25 °, h = 1.54 mm c) When v = 50 m / sec f = 24.0 N, θ = 13.8 °, h = 59.1 mm

【0039】したがって、第1下方線材5bの下部筐体
1内の部分の上昇長hは、余裕を考慮しても10cm以
下であり、規制部材8の長さも10cmとしておけば十
分である。
Therefore, the rising length h of the portion of the first lower wire 5b inside the lower housing 1 is not more than 10 cm even when the allowance is taken into consideration, and it is sufficient if the length of the regulating member 8 is set to 10 cm.

【0040】(2)第2実施形態 次に、本発明の第2実施形態について説明を行う。図4
は、本発明の第2実施形態である風速計の構成を示す断
面図である。
(2) Second Embodiment Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an anemometer according to a second embodiment of the present invention.

【0041】図4に示すように、この風速計102は、
下部筐体1と、上部筐体20と、支持部材3a,3b,
3cと、球体4と、第2上方線材5cと、第2下方線材
5dを備えて構成されている。
As shown in FIG. 4, the anemometer 102
Lower housing 1, upper housing 20, support members 3a, 3b,
3c, a spherical body 4, a second upper wire 5c, and a second lower wire 5d.

【0042】支持部材3a〜3cは、下部筐体1上に立
設され、上部筐体20は、これらの支持部材3a〜3c
により支持されている。また、下部筐体1の上面の点
(以下、「固定点」という。)P6には、第2下方線材
5dの下端が固定されている。また、第2下方線材5d
の上端P7は、球体4の表面の一点に取り付けられてい
る。
The supporting members 3a to 3c are erected on the lower housing 1, and the upper housing 20 is mounted on these supporting members 3a to 3c.
Supported by A lower end of the second lower wire 5d is fixed to a point (hereinafter, referred to as a “fixed point”) P6 on the upper surface of the lower housing 1. In addition, the second lower wire 5d
Is attached to a point on the surface of the sphere 4.

【0043】球体4の構成は、第1実施形態の風速計1
01の場合と同様である。球体4の中心P5に関して第
2下方線材5dの接合点P7と対称となる球体表面上の
点P8には、第2上方線材5cの下端が取り付けられて
いる。したがって、球体4上の点P7と点P8を結ぶ直
線は、球体4の対称軸と同軸となっている。
The configuration of the sphere 4 is the anemometer 1 of the first embodiment.
The same as in the case of 01. The lower end of the second upper wire 5c is attached to a point P8 on the surface of the sphere that is symmetrical with the joint P7 of the second lower wire 5d with respect to the center P5 of the sphere 4. Therefore, the straight line connecting the points P7 and P8 on the sphere 4 is coaxial with the symmetry axis of the sphere 4.

【0044】第2上方線材5cは、点P9(以下、「拘
束部」という。)の位置で上部筐体20の開口20aか
ら上部筐体20の内部に挿通され、開口20aの縁で水
平方向に動かないように拘束されている。上部筐体20
の内部には、滑車6a,6bが設けられており、上部筐
体20内に挿通された第2上方線材5cの上部は、滑車
6a,6bによって方向が鉛直下方に逆転され、上部筐
体20の他の開口20bから鉛直下方へ誘導され、点P
10の位置で下部筐体1の開口10から下部筐体1の内
部に挿通されている。また、第2上方線材5cの挿通端
には、重錘7が取り付けられている。以下、下部筐体1
内の構成は、第1実施形態の風速計101の場合と同様
である。
The second upper wire 5c is inserted through the opening 20a of the upper housing 20 into the inside of the upper housing 20 at a point P9 (hereinafter, referred to as a "constrained portion"), and horizontally at the edge of the opening 20a. Are restrained from moving. Upper housing 20
Are provided with pulleys 6a and 6b, and the upper part of the second upper wire 5c inserted into the upper casing 20 is turned vertically downward by the pulleys 6a and 6b. Is guided vertically downward from the other opening 20b at the point P
At the position 10, it is inserted through the opening 10 of the lower housing 1 into the lower housing 1. A weight 7 is attached to the insertion end of the second upper wire 5c. Hereinafter, the lower housing 1
The configuration inside is the same as that of the anemometer 101 of the first embodiment.

【0045】このような構成により、重錘7の重力に起
因して第2上方線材5cにより球体4が鉛直上方へ吊上
げられるとともに、第2下方線材5dによって球体4が
鉛直下方に引張られる。このようにして、重錘7の重力
により鉛直方向に引張られた第2上方線材5cと第2下
方線材5dの中間に球体4が支持される。また、この場
合、固定点P6と点P7の距離はLに設定され、点P8
と拘束部P9の距離はLに設定されている。
With such a configuration, the sphere 4 is lifted vertically upward by the second upper wire 5c due to the gravity of the weight 7, and the sphere 4 is pulled vertically downward by the second lower wire 5d. Thus, the sphere 4 is supported between the second upper wire 5c and the second lower wire 5d, which are pulled in the vertical direction by the gravity of the weight 7. In this case, the distance between the fixed point P6 and the point P7 is set to L, and the point P8
Is set to L.

【0046】第2実施形態の風速計102の作用は、第
1実施形態の風速計101の作用と同様である。
The operation of the anemometer 102 of the second embodiment is the same as the operation of the anemometer 101 of the first embodiment.

【0047】すなわち、測定すべき被測定風Wが図4に
示すように図の左側から右側に向って水平に吹き、球体
4に当ると考えると、球体4は風圧により図の右下方向
へ移動する。この球体4の動きに伴い、第2上方線材5
c,第2下方線材5dは図の右側へ振れて傾く。また、
この動きにより、第2上方線材5cの下部筐体1内の部
分は、図の鉛直方向へh(図示せず)だけ上昇する。変
位計12は、第2上方線材5cの下部筐体1内の部分に
設けられた被測定点11の上昇長hを測定して演算部1
3に出力し、演算部13は上昇長hから風速値vを算出
し、表示部14,警報部15,出力端子16等に出力す
る。
That is, assuming that the measured wind W to be measured blows horizontally from the left side to the right side of the figure as shown in FIG. 4 and hits the sphere 4, the sphere 4 is moved downward and to the right by the wind pressure. Moving. With the movement of the sphere 4, the second upper wire 5
c, the second lower wire 5d swings to the right in the figure and tilts. Also,
Due to this movement, the portion of the second upper wire 5c inside the lower housing 1 rises by h (not shown) in the vertical direction in the figure. The displacement meter 12 measures a rising length h of a point to be measured 11 provided in a portion of the second upper wire 5c in the lower housing 1, and calculates the arithmetic unit 1
The calculation unit 13 calculates the wind speed value v from the rising length h, and outputs it to the display unit 14, the alarm unit 15, the output terminal 16, and the like.

【0048】ただし、第2実施形態の風速計102にお
いては、第2上方線材5cの振れ角度は第1実施形態に
おける角度θに相当し、第2下方線材5dの振れ角度は
第1実施形態における角度αに相当する。
However, in the anemometer 102 of the second embodiment, the deflection angle of the second upper wire 5c corresponds to the angle θ in the first embodiment, and the deflection angle of the second lower wire 5d is in the first embodiment. Corresponds to the angle α.

【0049】上述のように、第1実施形態の風速計10
1、又は第2実施形態の風速計102によれば、以下の
ような利点がある。 (a)風力を回転力に変換する機構が無いため、構成が
簡易で、保守が容易であり、凍結やサビ付き等による故
障が発生せず、製作費用も安価である。 (b)風速値を定量的に把握することができる。 (c)ダンパー部材18の制動作用により、球体4の自
由振動を抑制することができるので、計測の精度が高
い。 (d)被測定風Wを球体4で受けるように構成したた
め、被測定風Wがどの方向から吹いてきても検知可能で
ある。
As described above, the anemometer 10 of the first embodiment
According to the anemometer 102 of the first or second embodiment, there are the following advantages. (A) Since there is no mechanism for converting wind power to rotational force, the configuration is simple, maintenance is easy, no failure due to freezing or rusting occurs, and the manufacturing cost is low. (B) The wind speed value can be grasped quantitatively. (C) Free vibration of the sphere 4 can be suppressed by the braking action of the damper member 18, so that measurement accuracy is high. (D) Since the measurement target wind W is configured to be received by the sphere 4, it is possible to detect the measurement target wind W from any direction.

【0050】上記した各実施形態において、変位計12
と演算部13は、風速検知手段を構成している。また、
警報部15は、警報手段に相当している。また、警報音
や警報信号は警報情報に相当している。また、規制部材
8は規制手段に相当している。また、ダンパー部材18
と、内室19内の粘性液体は、制動手段を構成してい
る。
In each of the above embodiments, the displacement meter 12
And the operation unit 13 constitute a wind speed detection unit. Also,
The alarm unit 15 corresponds to an alarm unit. The alarm sound and the alarm signal correspond to alarm information. Further, the regulating member 8 corresponds to a regulating means. Also, the damper member 18
And the viscous liquid in the inner chamber 19 constitutes a braking means.

【0051】なお、本発明は、上記各実施形態に限定さ
れるものではない。上記各実施形態は、例示であり、本
発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的
に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、
いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含され
る。
The present invention is not limited to the above embodiments. Each of the above embodiments is merely an example, and has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention, and those having the same functions and effects are:
Anything is included in the technical scope of the present invention.

【0052】例えば、上記各実施形態においては、線材
の上昇長を測定する変位計として光学式センサを例に挙
げて説明したが、本発明はこれには限定されず、他の構
成の変位計、例えば、ダイヤルゲージ式の変位計であっ
てもよい。ダイヤルゲージ式の変位計を用いる場合に
は、例えば重錘7の上面や下面、あるいは線材から張り
出させた被測定部等に触針部を接触させ、これらの移動
量を検出する。また、他の変位計として、差動トランス
を用いてもよい。差動トランスは、一定電圧かつ一定周
波数で励磁された1次コイルと2次コイルと可動鉄芯と
からなり、可動鉄芯の位置により2次コイルに誘導され
る起電力により可動鉄芯の変位を計測するものである。
差動トランス式の変位計を用いる場合には、例えば重錘
7の上面や下面、あるいは線材から張り出させた被測定
部等に触針部を接触させ、これらの移動量を検出する。
For example, in each of the above embodiments, an optical sensor has been described as an example of the displacement meter for measuring the ascending length of the wire rod. However, the present invention is not limited to this. For example, a displacement gauge of a dial gauge type may be used. When a dial gauge type displacement meter is used, the stylus portion is brought into contact with, for example, the upper surface or the lower surface of the weight 7 or a portion to be measured protruding from the wire, and the amount of movement of the stylus is detected. Further, a differential transformer may be used as another displacement meter. The differential transformer includes a primary coil, a secondary coil, and a movable iron core excited at a constant voltage and a constant frequency, and the displacement of the movable iron core is generated by an electromotive force induced in the secondary coil according to the position of the movable iron core. Is to measure.
In the case of using a differential transformer type displacement meter, the stylus portion is brought into contact with, for example, the upper surface or lower surface of the weight 7 or a portion to be measured protruding from the wire, and the amount of movement thereof is detected.

【0053】また、第1実施形態の風速計101におけ
る開口10の内壁上縁、あるいは第2実施形態の風速計
102における開口20aの内壁下縁に、所定の角度ご
とに接触センサを配置しておけば、被測定風が吹いた場
合に、線材(風速計101においては第1下方線材5
b,風速計102においては第2上方線材5c)が風下
方向の内壁に接触するから、これにより風向も把握する
ことが可能である。
Also, contact sensors are arranged at predetermined angles at the upper edge of the inner wall of the opening 10 in the anemometer 101 of the first embodiment or at the lower edge of the inner wall of the opening 20a in the anemometer 102 of the second embodiment. In other words, when the wind to be measured blows, the wire (the first lower wire 5
b, in the anemometer 102, the second upper wire 5c) comes into contact with the inner wall in the leeward direction, whereby the wind direction can be grasped.

【0054】また、内室19内のダンパー部材18と粘
性液体との制動作用により球体4の自由振動を抑制する
方式には限定されず、他の方法を採用してもよい。例え
ば、重錘7自体を所要の室内に収容し、この室内に粘性
液体を封入し、その制動作用により球体4の自由振動を
抑制するようにしてもよい。
Further, the method is not limited to the method of suppressing the free vibration of the sphere 4 by the braking action between the damper member 18 in the inner chamber 19 and the viscous liquid, and another method may be adopted. For example, the weight 7 itself may be housed in a required room, a viscous liquid may be sealed in this room, and the free vibration of the sphere 4 may be suppressed by its braking action.

【0055】また、表示部は、数値表示する形式のほ
か、電流計や電圧計のように回動する指針の角度位置を
目盛により読み取る形式のものであってもよい。
The display section may be of a type for displaying numerical values, or of a type for reading the angular position of a rotating pointer like a current meter or a voltmeter using a scale.

【0056】また、上記した第1,2実施形態において
は、変位計12で測定された上昇長hにより演算部13
が風速値vを算出する構成の装置を例に挙げて説明した
が、本発明はこれには限定されず、重錘7の上端が所定
位置まで上昇したときにONとなるスイッチ(図示せ
ず)を構成し、警報ブザーを鳴動させたり、警報信号機
に所定の信号情報(例えば赤信号)を掲示させるように
構成すれば、変位計、演算部等は不要となり、構成はさ
らに簡素となる。この場合には、重錘7の上端が所定位
置まで上昇したときにONとなるスイッチが風速検知手
段に相当する。
In the first and second embodiments described above, the operation unit 13 is calculated based on the rising length h measured by the displacement meter 12.
Has been described using an example of a device configured to calculate the wind speed value v. However, the present invention is not limited to this, and a switch (not shown) that is turned ON when the upper end of the weight 7 rises to a predetermined position. ), The alarm buzzer sounds, or a predetermined signal information (for example, a red signal) is posted on the alarm signal, so that the displacement meter and the operation unit are not required, and the configuration is further simplified. In this case, a switch that is turned on when the upper end of the weight 7 has risen to a predetermined position corresponds to a wind speed detecting unit.

【0057】また、各線材を鋼等によって構成すると、
線材が温度により伸縮するため、算出される風速値に誤
差が生じるので、温度により演算部13が補正演算を行
うように構成してもよいし、夏期や冬期にキャリブレー
ションを行うようにしてもよい。
When each wire is made of steel or the like,
Since the wire material expands and contracts depending on the temperature, an error occurs in the calculated wind speed value. Therefore, the calculation unit 13 may be configured to perform the correction calculation based on the temperature, or the calibration may be performed in the summer or winter. Good.

【0058】また、上記した第2実施形態においては、
滑車6a,6bを用いたが、滑車は1個又は3個以上で
あってもよい。要は、第2上方線材の上端部の方向を重
錘の方向へ逆転させることができればよいのである。
In the second embodiment described above,
Although the pulleys 6a and 6b are used, the number of pulleys may be one or three or more. The point is that the direction of the upper end of the second upper wire can be reversed in the direction of the weight.

【0059】[0059]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
鉛直方向にのみ移動可能な重錘の重力により鉛直方向に
引張られた2つの線材の中間に球体が支持され、被測定
風が球体に当ったときの重錘の鉛直方向への上昇長に基
いて被測定風の風速値を検知する風速検知手段を備えた
ので、以下の利点を有している。 (1)風力を回転力に変換する機構が無く、構成が簡易
で、保守が容易であり、凍結やサビ付き等による故障が
発生せず、製作費用も安価である。 (2)風速値を定量的に把握することができる。 (3)ダンパー部材等の制動作用により、球体の自由振
動を抑制することができるので、計測の精度が高い。 (4)被測定風を球体で受けるように構成したため、被
測定風がどの方向から吹いてきても検知可能である。
As described above, according to the present invention,
A sphere is supported in the middle of two wires that are pulled in the vertical direction by the gravity of the weight that can move only in the vertical direction, and is based on the vertical rise of the weight when the wind to be measured hits the sphere. In addition, since it has a wind speed detecting means for detecting the wind speed value of the wind to be measured, it has the following advantages. (1) There is no mechanism for converting wind power to rotational force, the configuration is simple, maintenance is easy, no failure due to freezing or rusting occurs, and the manufacturing cost is low. (2) The wind speed value can be grasped quantitatively. (3) Since the free vibration of the sphere can be suppressed by the damping action of the damper member or the like, the measurement accuracy is high. (4) Since the measured wind is received by a sphere, it can be detected regardless of the direction in which the measured wind blows.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施形態である風速計の構成を示
す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of an anemometer according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す風速計のさらに詳細な構成を示す断
面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing a more detailed configuration of the anemometer shown in FIG.

【図3】図1に示す風速計の作用を説明する概念図であ
る。
FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating the operation of the anemometer shown in FIG.

【図4】本発明の第2実施形態である風速計の構成を示
す断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an anemometer according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 下部筐体 2 天板 3a〜3c 支持部材 4 球体 5a 第1上方線材 5b 第1下方線材 5c 第2上方線材 5d 第2下方線材 6a,6b 滑車 7 重錘 8 規制部材 10 開口 11 被測定点 12 変位計 13 演算部 14 表示部 15 警報部 16 出力端子 17 連結部材 18 ダンパー部材 19 内室 19a 隔壁 19b 貫通孔 20 上部筐体 20a,20b 開口 20c 内部空間 101,102 風速計 P1 固定点 P4 拘束部 P6 固定点 P10 拘束部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lower housing 2 Top plate 3a-3c Support member 4 Sphere 5a 1st upper wire 5b 1st lower wire 5c 2nd upper wire 5d 2nd lower wire 6a, 6b Pulley 7 Weight 8 Restriction member 10 Opening 11 Measurement point DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Displacement meter 13 Operation part 14 Display part 15 Alarm part 16 Output terminal 17 Connecting member 18 Damper member 19 Inner chamber 19a Partition wall 19b Through hole 20 Upper housing 20a, 20b Opening 20c Internal space 101,102 Anemometer P1 Fixed point P4 Constraint Part P6 Fixed point P10 Restraint part

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今井 俊昭 東京都国分寺市光町二丁目8番地38 財団 法人鉄道総合技術研究所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Toshiaki Imai 38-8 Hikaricho, Kokubunji-shi, Tokyo 38 Within Railway Technical Research Institute

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 球体と、前記球体の対称軸と同軸に取り
付けられた2つの線材を備え、前記2つの線材の一方が
固定され又は水平移動が拘束されるとともに他方に重錘
が取り付けられ、前記重錘を鉛直方向にのみ移動させる
ように規制する規制手段が設けられ、前記重錘の重力に
より前記2つの線材が鉛直方向に引張られるとともに、
前記2つの線材の中間に前記球体が支持され、測定すべ
き被測定風が前記球体に当ったときの前記重錘の鉛直方
向への上昇長に基いて前記被測定風の風速値を検知する
風速検知手段を備えることを特徴とする風速計。
1. A sphere and two wires attached coaxially to the symmetry axis of the sphere, one of the two wires is fixed or horizontal movement is restricted and the other is attached with a weight, A regulating means for regulating the weight to move only in the vertical direction is provided, and the two wires are pulled in the vertical direction by the gravity of the weight,
The sphere is supported in the middle of the two wires, and the wind speed to be measured is detected based on the vertical rising length of the weight when the wind to be measured hits the sphere. An anemometer comprising wind speed detecting means.
【請求項2】 請求項1記載の風速計において、 前記2つの線材の一方である第1上方線材の上端は固定
点に固定され、前記第1上方線材の下端は前記球体の上
端に取り付けられ、前記2つの線材の他方である第1下
方線材の上端は前記球体の下端に取り付けられ、前記第
1下方線材の下方は水平移動が拘束され拘束部の下方に
は前記重錘が取り付けられ、前記第1下方線材により前
記球体が鉛直下方に引張られるとともに前記第1上方線
材によって前記球体が前記固定点から鉛直下方に吊下げ
られることを特徴とする風速計。
2. The anemometer according to claim 1, wherein an upper end of a first upper wire, which is one of the two wires, is fixed to a fixed point, and a lower end of the first upper wire is attached to an upper end of the sphere. An upper end of a first lower wire, which is the other of the two wires, is attached to a lower end of the sphere, a horizontal movement is restrained below the first lower wire, and the weight is attached below a restraining portion, An anemometer wherein the sphere is pulled vertically downward by the first lower wire and the sphere is suspended vertically downward from the fixed point by the first upper wire.
【請求項3】 請求項1記載の風速計において、 前記2つの線材の一方である第2下方線材の下端は固定
点に固定され、前記第2下方線材の上端は前記球体の下
端に取り付けられ、前記2つの線材の他方である第2上
方線材の下端は前記球体の上端に取り付けられ、前記第
2上方線材のの上方は水平移動が拘束され拘束部の上方
は滑車によって方向が逆転され、逆転された線材の下端
には前記重錘が取り付けられ、前記第2下方線材により
前記球体が鉛直下方に引張られるとともに前記第2上方
線材によって前記球体が鉛直上方に吊上げられることを
特徴とする風速計。
3. The anemometer according to claim 1, wherein a lower end of a second lower wire, which is one of the two wires, is fixed to a fixed point, and an upper end of the second lower wire is attached to a lower end of the sphere. The lower end of a second upper wire that is the other of the two wires is attached to the upper end of the sphere, the horizontal movement is restrained above the second upper wire, and the direction is reversed by a pulley above the restraining portion, The weight is attached to the lower end of the inverted wire, and the sphere is pulled vertically downward by the second lower wire, and the sphere is lifted vertically upward by the second upper wire. Total.
【請求項4】 請求項1記載の風速計において、 前記風速検知手段において、前記上昇長は変位計により
測定されることを特徴とする風速計。
4. The anemometer according to claim 1, wherein in the anemometer, the rising length is measured by a displacement meter.
【請求項5】 請求項1記載の風速計において、 前記第1線材及び第2線材の固定点又は拘束部と球体と
の間の長さをそれぞれLとし、前記上昇長をhとし、前
記被測定風が前記球体に当ったときの前記第1線材又は
第2線材の振れ角度をθとし、前記重錘の質量をmと
し、重力加速度をgとし、抗力係数をCとし、空気の密
度をρとし、前記球体の投影面積をAとし、前記被測定
風の風速値をvとしたとき、前記風速検知手段は、下記
の第1式 h=2×L×(1−cosθ)/cosθ により前記hから前記θを算出するとともに、算出され
たθと前記mとgとCとρとAと下記の第2式 v=〔(2×m×g×tanθ)/(C×ρ×A)〕
1/2 により前記vを算出して検知することを特徴とする風速
計。
5. The anemometer according to claim 1, wherein a length between a fixed point or a restraining portion of the first wire and the second wire and the sphere is L, the rising length is h, and The deflection angle of the first wire or the second wire when the measurement wind hits the sphere is θ, the mass of the weight is m, the gravitational acceleration is g, the drag coefficient is C, and the density of air is When ρ, the projected area of the sphere is A, and the wind speed value of the measured wind is v, the wind speed detecting means calculates the following equation: h = 2 × L × (1-cos θ) / cos θ The above θ is calculated from the above h, and the calculated θ, m, g, C, ρ, A and the following second formula v = [(2 × m × g × tan θ) / (C × ρ × A )]
An anemometer characterized in that said v is calculated by 1/2 and detected.
【請求項6】 請求項1記載の風速計において、 前記風速検知手段により検知された前記風速値が所定の
警戒値を越えた場合に警報情報を出力する警報手段を備
えることを特徴とする風速計。
6. The anemometer according to claim 1, further comprising an alarm unit that outputs alarm information when the wind speed value detected by the wind speed detection unit exceeds a predetermined warning value. Total.
【請求項7】 請求項1記載の風速計において、 前記重錘の自由振動を制動する制動手段を備えることを
特徴とする風速計。
7. The anemometer according to claim 1, further comprising braking means for braking free vibration of the weight.
【請求項8】 球体に対称軸と同軸に2つの線材を取り
付け、前記2つの線材の一方を固定し又は水平移動を拘
束するとともに他方に重錘を取り付け、前記重錘を鉛直
方向にのみ移動させるように規制し、前記重錘の重力に
より前記2つの線材を鉛直方向に引張るとともに、前記
2つの線材の中間に前記球体を支持し、測定すべき被測
定風が前記球体に当ったときの前記重錘の鉛直方向への
上昇長を測定することにより前記被測定風の風速値を算
出することを特徴とする風速測定方法。
8. A sphere is provided with two wires coaxially with the axis of symmetry, fixing one of the two wires or restraining horizontal movement and attaching a weight to the other, and moving the weight only in the vertical direction. When the weight of the weight pulls the two wires in the vertical direction and supports the sphere in the middle of the two wires, the wind to be measured hits the sphere. A wind speed measuring method, wherein a wind speed value of the wind to be measured is calculated by measuring a rising length of the weight in a vertical direction.
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