График зависимости U от V

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра экспериментальной физики атмосферы

Лаборатория МИИТ

Лабораторная работа № 7

ИССЛЕДОВАНИЕ АНЕМОМЕТРА

Выполнил: Исаев Э.К.

Проверил (а): Азимова Н.Д.

Санкт-Петербург

Цель работы

Изучить принцип работы анемометров

Исследовать различные виды анемометров

2.Типы анемометров

Анемометрами называются приборы, предназначенные для измерения скорости ветра. Анемометры разделят на следующие типы

2.1Индукционный анемометр

При вращении магнита возникает переменное магнитное поле, индуктирующее в катушках переменную ЭДС. Если, как это обычно бывает, катушки соединены последовательно, то наведенная в них ЭДС равна:

, где n - число катушек, μ - магнитная проницаемость сердечника катушки, μ₀- магнитная постоянная, H_max- напряженность магнитного поля в катушке при прохождении над ней одного из полюсов магнита, S - суммарная площадь витков в одной катушке, ω - угловая скорость вращения вертушки

Сила тока через гальванометр определяется по формуле: , где R_КАТ - сопротивление катушек, R_КАБ -сопротивление кабеля, R - балластное сопротивление, R_Г - сопротивление гальванометра.

Чувствительность

Контактный анемометр представляет собой прибор, чувствительным элементом которого является чашечная вертушка или винт, на оси которого помещено устройство, замыкающее контакты один раз в течение оборота оси. Таким образом, частота замыкания контактов является функцией скорости ветра.

Скорость ветра определяется по количеству контактов в одну секунду

Градуировочный график для контактного анемометра

Чувствительность определяется графическим путем

2.3Фотоэлектрический анемометр

Фотоэлектрический анемометр состоит из датчика, преобразующего скорость ветра в электрические сигналы, формирователя импульсов, усилительного каскада и частотомера.

Электрическая схема фотоэлектрического анемометра

Чувствительность определяется по градуировочному графику U(V)

2.4Определение пути синхронизации вертушки

,

где : угловая скорость вращения вертушки, : установившаяся угловая скорость, : угловая скорость в начальный момент, : скорость ветра, : путь синхронизации, : время

, Следовательно, путь синхронизации вертушки - это путь, проходимый воздушным потоком, за время, в течение которого разность угловых скоростей между угловой скоростью вращения вертушки и установившейся угловой скоростью уменьшается в е раз.

График для определения времени синхронизации

3.Измерения и расчеты

Индукционный анемометр

График зависимости U от V

Анализ:

Напряжение в цепи возрастает линейно с увеличением скорости. Вертушка начинает вращаться при скорости 2,12 м/c – это есть порог скорости.

Определение чувствительности нидукционного анемометра:

Путь синхронизации вертушки

UЛАТР, B	V, м/c	v, у. е.	v’, у. е.	t, с	, с	L, м
	4,2		27,8	4,29	4,26	4,7	4,38	18,22
	4,64		36,04	3,99	4,12	4,04	4,02	18,49
	5,2			3,75	3,45	3,71	3,59	18,02

В среднем можно взять L=18,24 м

Контактный анемометр