Какая деталь лишняя в схеме преобразователя АРИ-49 на первой оси?

↑

▷ Содержание

Стр 1 из 3Следующая ⇒

АКС при КАУ

HAND –OUTS

Дисциплина: Автоматические гидрометеорологические системы

 Лекции № 2. Анемометры АРИ-49, МС-13  – 1 час.

 Усманова В.Н. – преподаватель первой категории

Весенний семестр

III курс гр. 12 ОиЭО-903-3Р

2014 – 2015 уч.год

Анемометр АРИ-49

Анемометр ручной индукционный предназначен для измерения скорости ветра от 2 до 30 м/с, и позволяет производить измерения непосредственно в единицах скорости. Он состоит из трехчашечного анемометра (чувствительный элемент) с магнитным тахометром (преобразователь).

Схема преобразователя: на первую ось насажены постоянный магнит, имеющий несколько явно или неявно выраженных полюсов, и стакан, служащий магнитопроводом; на этой же оси насажена вертушка. На второй оси, сосной с первой осью, посажены стаканчик, спиральная моментная пружина и стрелка. Конец пружины закреплен.

Стаканчик изготовлен из немагнитного материала. При вращении оси и вместе с ней магнита и магнитопровода на стенках стаканчика, находящегося в зазоре между магнитом и магнитопроводом, индуцируется ток.

Взаимодействия электромагнитного поля и магнитного поля постоянного магнита создает приложенный к стаканчику момент М₁

М₁ =  αn,

где n – скорость вращения магнита (об/сек), α – коэффициент пропорциональности, зависящий от конструктивных особенностей тахометра, который для данного тахометра является постоянной величиной.

Под воздействием момента М₁ стаканчик начнет поворачиваться вместе с осью, закручивая пружину, которая создает противодействующий закручиванию момент М₂

М₂ = kφ,

где φ = угол поворота стаканчика и его оси, k – коэффициент, зависящий от конструкции пружины и материала, из которого она изготовлена. Стаканчик поворачивается до положения, при котором установится равенство моментов (М₁ = М₂).

Подставив значения М₁ и М₂ получим:

 n = kφ/ α.

Угол φ определяется по положению стрелки относительно шкалы. А т.к. анемометре скорость вращения оси, на которую насаживается вертушка, пропорциональна скорости ветра, т.е.

υ = cn, где c коэффициент пропорциональности.

Скорость ветра может быть выражена в виде:

υ = c kφ/ α.

Т.к. c, k и α. – величины постоянные для данного прибора, то шкала прибора равномерная и имеет деления в единицах скорости ветра (м/сек).

Коэффициенты k и α. зависят от температуры, причем с ростом температуры k убывает, а α растет. Для исключения зависимости прибора от температуры в тахометре имеется термокомпенсатор.

Анемометр собран в составном корпусе, в верхней части которого на двух подшипниках установлена ось. На верхнем конце оси с помощью втулки укреплена трехчашечная вертушка, а на нижнем конце – магнитная система, состоящая из постоянного магнита, магнитопровода и термокомпенсатора. В нижней части корпуса анемометра на плате собрана вторая часть магнитного тахометра. На оси насажены металлический стаканчик из немагнитного металла, спиральная моментная пружина и стрелка. Конец спиральной пружины закреплен в колодке. В нижней части корпуса имеется окно, через которое видны шкала скорости ветра с делениями в м/с и стрелка.

Измерения можно производить, держа анемометр вертикально в руке за рукоятку или укрепив его на невысокой мачте. Отсчет следует производить не ранее чем после 10-секундной выдержки в воздушном потоке. Анемометр несколько осредняет результат измерений из-за инерционности подвижной системы. При порывистом ветре необходимо сделать несколько отсчетов – 4-6 с интервалом около 10 секунд и сосчитать среднее значение

Анемометр поверяют не реже одного раза в год.

Анемометр МС-13

Анемометр ручной чашечный со счетным механизмом предназначен для измерения скорости ветра. Чувствительный элемент – небольшая вертушка с четырьмя полусферическими чашками, укрепленная на оси, оба конца которой опираются на агатовые подшипники.

Верхний подшипник находится в винте, который ввинчен в гнездо защитных дужек, нижний – находится внутри корпуса. Ось связана со счетчиком числа оборотов червяком. В счетчике – зубчатые колеса, связанные со стрелками, который при вращении вертушки перемещаются по трем шкалам. Три оборота вертушки равно одной сотой деления большой шкалы; каждое деление двух маленьких шкал соответствует одно: десяти, а второе 100 оборотам большой стрелки. Подвижной рычаг арретира с колечком служит для включения и выключения счетчика. Для удобства переключения арретира вверху и внизу рычага есть два неподвижных кольца, через которые пропускают концы шнура рычага.

Чашки анемометра защищены проволочной крестовиной. С помощью винта с нарезкой внизу прибор можно ввинчивать в дерево.

При измерении скорости ветра анемометр ввинчивают в деревянный шест длиной около 2-х метров (можно держать в вытянутой руке). Положение прибора должно быть вертикальным, т.к. при другом положении показания получаются заниженными.

Перед наблюдением записывают показания всех стрелок, дают прибору вращаться 1-2 минуты; включают счетчик, одновременно засекают время и дают вращаться анемометру 10 минут. После чего записывают показания шкал после наблюдения. Разность показаний до и после наблюдений делят на 600 или другое число секунд, пока производилось измерение. Значение скорости ветра по числу оборотов находят по поверочному свидетельству анемометра в м/сек.

Через каждые 100 часов работы прибор поверяют, т.к трение в подшипниках осей вертушки и шестерен счетчика со временем меняются и искажают измерения.

Место для заметок

Контрольные вопросы

1. Для чего предназначен АРИ-49?

2. Пределы и единицы измерения скорости ветра?

3. Устройство анемометра.

4. В результате чего возникают М₁ и М₂?

5. От чего зависят коэффициенты k и α?

6. Для чего нужен термокомпенсатор?

7. Правила работы с прибором.

8. Для чего предназначен МС-13?

9. Устройство анемометра.

10. Как производятся измерения?

11. Какой интервал времени используется для наблюдений?

12. Правила работы с прибором.

13. Сколько может работать прибор без поверки?

Тестовые вопросы

1.Анемометр АРИ-49 предназначен для:

A. Измерения скорости. B. Измерения направления.

C. Записи хода ветра. D. Для передачи информации

2. Единицы измерения скорости ветра анемометром АРИ-49:

A. Км/час. B. М/сек. C. Узлы. D. Румбы

3. Пределы измерения скорости ветра анемометром АРИ-49 в м/сек:

A. От 2 до 50. B. От 2 до 70.

C. От 1 до 20. D. От 2 до 30

4. Чувствительным элементом анемометра АРИ-49 является:

A. 8-милопастной винт. B. 4-х-чашечная вертушка.

C. Трехчашечная вертушка. D. Тахометр

5. Преобразователем анемометра АРИ-49 является:

A. 8-ми-лопастной винт. B. 4-х-лопастной винт.

C. Тахометр. D. 4-х-чашечная вертушка

A. Стаканчик. B. Стакан.

C. Постоянный магнит. D. Вертушка

Познавательные статьи:



Коммуникативные барьеры и пути их преодоления

Рынок недвижимости. Сущность недвижимости

Решение задач с использованием генеалогического метода

История происхождения и развития детской игры