Как работает датчик скорости ветра ветровой чашки

Как работает датчик скорости ветра ветровой чашки

Датчик скорости ветра с чашкой ветра, очень распространенный датчик скорости ветра, был впервые изобретен Рубенсоном в Англии. Чувствительная часть состоит из трех или четырех конических или полусферических пустых чашек. Полые чашки закреплены на треугольных звездообразных кронштейнах под углом 120° друг к другу или на крестообразных кронштейнах под углом 90° друг к другу, при этом вогнутые поверхности чашек выровнены в одном направлении, а вся рама траверсы закреплена на вертикальной оси вращения.

Когда ветер дует слева, ветровая чаша 1 параллельна направлению ветра, а давление ветра на чашу 1 приблизительно равно нулю в направлении, наиболее прямолинейном к оси ветровой чаши. Ветровая чаша 2 и 3 пересекаются с направлением ветра под углом 60 градусов, для ветровой чаши 2, ее вогнутая поверхность, обращенная к ветру, давление ветра наибольшее; ветровая чаша 3 ее выпуклая поверхность, обращенная к ветру, ветер вокруг роли ветра так, что давление ветра, чем ветровая чаша 2, мало, из-за ветровой чаши 2 и ветровой чаши 3 в направлении оси ветровой чаши, перпендикулярной разнице давлений, и ветровая чаша начала вращаться по часовой стрелке, чем больше скорость ветра, тем больше начальная разница давлений, тем больше ускорение, вращение ветровой чаши Чем больше скорость ветра, тем больше начальная разница давлений, тем больше ускорение, и тем быстрее вращается ветровая чаша.

После того, как ветровая чаша начинает вращаться, поскольку чашка 2 вращается в направлении ветра, давление ветра уменьшается, в то время как чашка 3 вращается с той же скоростью против ветра, давление ветра увеличивается, разница в давлении ветра уменьшается, и через некоторое время (когда скорость ветра остается неизменной) разница парциального давления между тремя чашками равна нулю, и ветровая чаша вращается с постоянной скоростью. Скорость ветра затем можно определить по скорости чашек (оборотов в секунду).

При вращении ветровой чашки она приводит во вращение коаксиальный многозубчатый отрезной диск или магнитный стержень, и через цепь получается импульсный сигнал, пропорциональный скорости ветровой чашки; импульсный сигнал подсчитывается счетчиком, и после преобразования можно получить фактическое значение скорости ветра.

При увеличении скорости ветра вращающаяся чаша может быстро увеличить скорость вращения, чтобы приспособиться к скорости воздушного потока, а при уменьшении скорости ветра скорость вращения не может упасть немедленно из-за инерции; вращающийся анемометр при порыве ветра обычно указывает на то, что скорость ветра, как правило, находится на высокой стороне и становится слишком высокой (средняя погрешность составляет около 10%).