Наблюдение за характеристиками ветра
Методы измерения
На станции проводят наблюдение за ветром по флюгеру Вильда, анеморумбометру М63М-1 и с помощью АМК (Автоматизированный метеорологический комплекс).
Флюгер закрепляется на мачте. (рис.2.1) Она представляет собой металлическую трубу или деревянный шест. Мачта укрепляется в земле своим нижним концом, а также металлическими растяжками. Сверху на мачту устанавливается втулка с восемью ввинченными в нее металлическими штифтами, которым соответствуют стороны горизонта. К штифту, обращенному на север, прикреплена металлическая буква С (или буква N). Во втулку вставляется трубка флюгера.
Флюгер можно разделить на две части: флюгарку, для определения направления ветра, и указатель скорости ветра.
Флюгарка состоит из двух лопастей, расположенных под острым углом друг к другу, и противовеса – указателя направления ветра, укрепленных на трубке. Внешним видом флюгарка напоминает стрелу. Благодаря лопастям, противовес указывает направление, откуда дует ветер. Само же направление определяется по укрепленным ниже штифтам.
Указатель скорости ветра укреплён на верхней части трубки. Он состоит из металлической пластины (доски) и рамки. Рамка в свою очередь состоит из так называемого сектора, на котором находятся восемь штифтов для определения скорости ветра и противовеса, который уравновешивает сектор.
Рамка с доской укреплена на той же стороне трубки, где и лопасти флюгарки. Благодаря флюгарке доска всегда располагается перпендикулярно направлению ветра. Под воздействием ветра доска начинает отклоняться от вертикального положения. Чем сильнее ветер, тем больше отклонение. Каждому штифту сектора соответствует своя скорость ветра.
Скорость ветра в атмосфере варьируется в широких пределах. Поэтому на станции всегда установлено два вида флюгера. Различаются они только весом доски:
лёгкая доска (200 грамм);
тяжёлая доска (800 грамм).
Называются они соответственно флюгер с легкой доской (ФЛД) и тяжелой доской (ФТД). ФЛД позволяет измерять скорость ветра от 0 до 10 м/с, а ФТД – более 10 м/с.
При наблюдении по флюгеру определяют:
-среднее направление ветра
-среднюю скорость ветра
-максимальную скорость ветра (порыв) в срок наблюдения
| 
|
Рис 2.1 Флюгер Вильда.
Устройство и принцип действия анеморумбометра М63М-1
Принцип работы анеморумбометра М63М-1 основан на использовании зависимостей между скоростью ветра и числом оборотов вертушки, между направлением ветра и положением свободно ориентирующейся флюгарки датчика ветра. При этом скорость и направление ветра преобразуются в частоту следования и фазовый сдвиг последовательностей электрических импульсов, которые после дальнейших преобразований в пульте позволяют производить отсчеты параметров ветра.
При необходимости подключения к ПК двух и более анеморумбометров М63М-1 необходимо использовать соединительный кабель. Одним концом к девятиконтактному разъему пульта, а другой впаян в "нуль-модемный" кабель, соединяющийся с преобразователем. В процессе работы компьютер обращается к пультам; происходит считывание данных с блока центрального процессора через кросс-плату с последующей передачей данных через преобразователь в компьютер, при этом на преобразователе вспыхивают и погасают два зеленых светодиода.
Программой также предусмотрено осреднение значений направления и скорости ветра с произвольным выбором периода осреднения.
Датчик ветра предназначен для преобразования скорости и направления ветра в частоту следования и фазовый сдвиг последовательностей электрических импульсов при помощи двух импульсаторов, выполненных на герконах.
Пульт предназначен для преобразования электрических импульсов датчика ветра, пропорциональных скорости и направлению ветра (частота и фазовый сдвиг), в физические значения параметров ветра, отображаемых на световых табло пульта.
Преобразователь интерфейса (для анеморумбометра с выходом на ПК) выполняет преобразование интерфейса пульта RS-485 в интерфейс RS-232, используемый в IBM-совместимых компьютерах.
Преобразователь обеспечивает передачу данных из пульта в компьютер, причем он может обслуживать компьютер данными из восьми пультов.
Ход работы:
1) датчик ветра подсоединяют кабелем к пульту. Подключить пульт к сети
переменного тока напряжением 220 В частотой 50 Гц;
2) преобразователь (для исполнения с выходом на компьютер) соединяют с компьютером «нуль – модемным» кабелем с 9-ти контактными розетками,
предварительно выключив компьютер;3), соединяют преобразователь с пультом кабелем линии связи с 10-ти
контактными вилками;
4) включают компьютер, записывают в него программу «метеоцентр» с
компакт – диска. Эту операцию можно осуществить заранее, до подключения анеморумбометра;
5) проверить правильность подключения кабелей;
6) включить тумблер «сеть», при этом должны загореться светодиоды
наличия питания и преобразователя.
7) проверить работоспособность пульта в режиме контроля. Для этого
необходимо нажать кнопку КОНТР. На индикаторах СКОРОСТЬ и6
НАПРАВЛЕНИЕ должны появиться числа 35,0 и 270 После этого пульт
перевести в рабочий режим нажатием кнопки РАБОТА;
8) нажать кнопку МГН. (МАКС.). На цифровых табло должны появиться
числа 0,0 и 0;
9) нажать последовательно кнопки СРЕДН. и 2 МИН (10 МИН). На
индикаторах СКОРОСТЬ должны появиться символы «─ ─ ─», которые через время 2 мин (10 мин) сменяются числом 0,0;
| 
|
Рис 2.2 Автоматизированный метеорологический комплекс