Изобретение относится к метеорологии и может быть использовано для определения направления и скорости ветра. The invention relates to meteorology and can be used to determine the direction and speed of the wind.
Известен прибор для определения направления и скорости ветра, содержащий датчик, блок питания и измерительный пульт. A known device for determining the direction and speed of the wind, containing a sensor, a power supply and a measuring console.
Известный прибор представляет собой сложную систему, содержащую механическую и электрическую части, он дорог и сложен в изготовлении, установке и настройке. The known device is a complex system containing mechanical and electrical parts, it is expensive and difficult to manufacture, install and configure.
Цель изобретения состоит в упрощении прибора в изготовлении и эксплуатации. The purpose of the invention is to simplify the device in the manufacture and operation.
Согласно изобретению в приборе для определения направления и скорости ветра, содержащем датчик, блок питания и измерительный пульт, датчик содержит вертикальный лопастной ротор и обтекаемый, свободно вращающийся на опорной трубе-мачте кожух со стабилизатором, закрывающий пространство, в котором лопасти ротора движутся против ветра, а также реостат, укрепленный на опорной трубе-мачте, с подвижным элементом, прикрепленным к кожуху, четырехполюсный или многополюсный постоянный магнит, прикрепленный к вертикальному лопастному ротору, и катушку с сердечником, закрепленную в опорной трубе-мачте, а измерительный пульт содержит вольтметр, подключенный последовательно с реостатом к блоку питания, и миллиамперметр, подключенный через выпрямитель к катушке с сердечником. According to the invention, in a device for determining the direction and speed of the wind, comprising a sensor, a power supply and a measuring console, the sensor comprises a vertical rotor rotor and a streamlined casing with a stabilizer freely rotating on the support pipe mast covering the space in which the rotor blades move against the wind, as well as a rheostat, mounted on a support pipe-mast, with a movable element attached to the casing, a four-pole or multipolar permanent magnet attached to a vertical vane rotor, and a carcass with a core mounted in a support pipe mast, and the measuring console contains a voltmeter connected in series with a rheostat to the power supply, and a milliammeter connected through a rectifier to the core coil.
На фиг. 1, 2 дано устройство датчика с элементами для определения параметров ветра; на фиг. 3-6 поясняется определение направления ветра. In FIG. 1, 2 given a sensor device with elements for determining wind parameters; in FIG. 3-6, the determination of wind direction is explained.
Датчик скорости и направления ветра состоит из вертикального лопастного ротора 1, кожуха со стабилизатором 2, который устанавливается с помощью ступицы 3 и подшипников на трубе 4. Количество лопастей ротора 3-4, оптимальное соотношение длины лопасти к ширине 3:1, площади стабилизатора к боковой площади кожуха 2:1, ширины кожуха к ширине лопасти 1,3:1 1,5:1. Лопасти и кожух датчика выполняются из дюралюминия или листовой стали, плоскость стабилизатора устанавливается параллельно полюсности среза кожуха. На валу ротора закреплен постоянный магнит, который в совокупности с катушкой с сердечником служит для измерения скорости ветра. В ступице 3 закреплен подпружиненный ролик 7, перемещающийся по кольцу 8 из материала с большим электрическим сопротивлением. Ролик 7 с кольцом 8 является реостатом, служащим для определения направления ветра, кольцо реостата имеет узкий промежуток 9 из диэлектрического материала. The wind speed and direction sensor consists of a vertical blade rotor 1, a casing with a stabilizer 2, which is installed using a hub 3 and bearings on the pipe 4. The number of rotor blades is 3-4, the optimal ratio of blade length to width 3: 1, stabilizer area to side the area of the casing is 2: 1, the width of the casing to the width of the blade is 1.3: 1 1.5: 1. The blades and the casing of the sensor are made of duralumin or sheet steel, the stabilizer plane is set parallel to the pole of the cut of the casing. A permanent magnet is fixed on the rotor shaft, which in combination with a core coil serves to measure wind speed. In the hub 3, a spring-loaded roller 7 is fixed, moving along the ring 8 of material with high electrical resistance. The roller 7 with the ring 8 is a rheostat serving to determine the direction of the wind, the rheostat ring has a narrow gap 9 of dielectric material.
Определение направления ветра осуществляется вольтметром, включенным последовательно с реостатом (фиг. 3-4). При повороте кожуха 2 со ступицей 3 (фиг. 1) ролик 7 перемещается по кольцу 8, уменьшая или увеличивая сопротивление электрической цепи. Показания вольтметра в зависимости от сопротивления изменяются по кривой (фиг. 5). При напряжении питающей сети 12 В максимальное значение сопротивления реостата выбирается в пределах 10-20 кОм. Шкала вольтметра градуируется соответственно направлению ветра (фиг. 6), при этом для большей точности можно применять вольтметр с расширенной шкалой, либо использовать электронный указатель. Determining the direction of the wind is carried out by a voltmeter connected in series with a rheostat (Fig. 3-4). When turning the casing 2 with the hub 3 (Fig. 1), the roller 7 moves along the ring 8, reducing or increasing the resistance of the electric circuit. The voltmeter readings, depending on the resistance, vary along the curve (Fig. 5). With a supply voltage of 12 V, the maximum resistance value of the rheostat is selected in the range of 10-20 kOhm. The voltmeter scale is graduated according to the direction of the wind (Fig. 6), while for greater accuracy, you can use a voltmeter with an extended scale, or use an electronic pointer.
