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, Hmax- 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 RКАТ - сопротивление катушек, RКАБ -сопротивление кабеля, R - балластное сопротивление, RГ - 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
| UЛАТР, B | ||||||||
| V, м/c | 2,12 | 2,64 | 3,2 | 3,64 | 4,2 | 4,64 | 5,2 | 5,64 |
| Uцифр, B | 0,57 | 0,75 | 0,98 | 1,10 | 1,24 | 1,35 | 1,55 | 1,75 |
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