Анемометр или как измерить скорость ветра?

[Tirexxi]

В авто применяют датчик массового расхода воздуха : ссылка Характеристики ДМРВ , только IMHO хлопотно это. Может методом инжекции мерить: воздух проходя по трубе создает разрежение в доп.канале - вот его и измерять... Только это уже аэродинамика ...

[kolobokus]

Уважаемые.
Ничего путного из термоэлементов не получится для данного применения, если их специально не подогревать.
Ведь неподогреваемые термопары просто покажут ОДИНАКОВУЮ температуру, так как не имеет значения скорость движения воздуха (исключением является такая скорость, при которой термопара начнет греться от трения ). Разница в показаниях появится лишь тогда, когда ветру будет что охлаждать. А вот от солнца такой девайс обязательно надо защитить, ибо выглянувшее солнце сразу изменит результат измерения по отношению к теневому ( якобы ветер появится). А вообще лучше в качестве датчика скорости поставить крыльчатку с микроматорчиком постоянного тока. Он будет работать в качестве генератора. А постоянный ток с него надо подать на вольтметр со шкалой в м/с. Зависимость практически линейная. Откалибровать легко: пускаешь по ветру мыльные пузыри и секешь за отмеренный секундомером отрезок времени пролетевший ими путь. Увлекательнейшее, скажу вам занятие. И, главное, формула зависимости: v=s/t [m/c].
Так что дерзайте, это просто физика...

[ALEX__A]

Уважаемые.
Ничего путного из термоэлементов не получится для данного применения, если их специально не подогревать.
Ведь неподогреваемые термопары просто покажут ОДИНАКОВУЮ температуру, так как не имеет значения скорость движения воздуха (исключением является такая скорость, при которой термопара начнет греться от трения ). Разница в показаниях появится лишь тогда, когда ветру будет что охлаждать...

Это действительно будет так, но при одной важной оговорке - в месте расположения датчиков должны отсутствовать источники теплоты, от которых термоэлемент может изменить температуру. Это может быть солнце (излучение), массивное близкорасположенное нагретое тело (конвекция), или нагретый материал на котором собственно установлен датчик (кондукция). В этом случае действительно датчик изменит свою температуру до температуры циркулирующего воздуха и дальнейшие изменение скорости потока не приведет к изменению его температуры, разумеется с учетом Вашей оговорки по поводу нагрева за счет трения.

К сожалению описанный случай идеальный. В реальности рядом с датчиком всегда будет какой либо источник теплоты, который будет его нагревать при уменшении скорости потока воздуха, а значит можно получить оценку скорости потока по температуре датчика. Однако, здесь возникает проблема стабильности показаний подобной системы измерения скорости потока. Так, при изменении положения обстановки вокруг датчика, например переносе его ближе какому либо источнику тепла в помещении или на улице, придеться осуществлять новую калибровку измерителя, что не всегда целесообразно, поэтому использование обсуждаемой в теме схемы измерения, на мой взгляд, не эффективно.

Именно поэтому в термоанемометрических датчиках используется либо источник тепла с известными параметрами и геометрией, либо поддерживается температура измерительного элемента на некотором фиксированном уровне, что позволяет однозначно судить о скорости потока.

Разрабатывая новый измеритель скорости потока, следует сделать обзор выпускаемых и широко применяемых изделий, ознакомится с их принципами. Широкое применение в метеорологии получили датчики направления и скорости ветра - как классические механические оптоэлектронные анемометры, так и ультразвуковые измерители не имеющие подвижных частей, конструкции и принцип действия которых следует использовать для изготовления аналогичных измерителей.

Ознакомится с конструкциями и принципами действия современных датчиков направления и скорости ветра модно перейдя по ссылке http://www.raimet.ru/?p=2441&item=231 или http://www.mroads.ru/sensors.shtml#dv .

С уважением, Алексей.

[Zuborg]

На сегодняшний день самый эффективный вариант - измерение направления и скорости ветра ультразвуковым методом. Принцип работы такого устройства основан на том, что звук перемещается в пространстве вместе со средой распространения(воздухом) относительно неподвижных источника/приемника. Конструктивно такой датчик представляет собой три акустических приемопередатчика, расположенных в горизонтали по вершинам равностороннего треугольника. Излучаемый одновременно парой "пищалок" звук в неподвижном воздухе попадает в приемники также одновременно. При перемещении воздуха, в один из приемников звук прийдет раньше, в противоположный - позже. Зная разницу во времени и расстояние между датчиками, нетрудно вычислить скорость. Три пары приемопередатчиков дают возможность вычислить направление.
К сожалению, схемотехнического решения у меня нет. Так выглядит такой прибор "живьем": http://www.kcena.ru/equipment/commodity.php?n=284

[profis]

Интересно, а как здесь измеряют скорость, видимо по давлению через известную площадь.
http://www.eagletreesystems.com/Stan...standalone.htm

[porcha2]

Если использовать обычный анемометр, то грубо формула такая: 2PiRK. 2пи R - это длина окружности крыльчатки в метрах, К - количество оборотов в секунду.
Вообще, ультразвуковой метод точнее.

[Nikopol]

Если использовать обычный анемометр, то грубо формула такая: 2PiRK. 2пи R - это длина окружности крыльчатки в метрах, К - количество оборотов в секунду.

Вот это то что мне было нужно.
А по поводу ультразвука, то вот тут
http://www.microsyl.com/windsonic/windsonic.html
http://www.avrfreaks.net/index.php?n...=219485#219485
и вот тут о датчиках http://www.senscomp.com/products.htm#transducers

Метод интересен, но для моих целей это слишком дорого и громоздко.
ИМХО для меня крыльчатка самое оно.

[serikovigor]

Суть такая. Берется проволочка с хорошим ТКС. Подается на нее ток, чтобы она разогревалась. В зависимости от скорости ветра она будет остывать. Остается только мерять на ней подение напряжения. Давно используется в автомобильных датчиках.

[DMJ]

Интересно, а как здесь измеряют скорость, видимо по давлению через известную площадь.

Измеряется разность статического атмосферного давления (давления неподвижного воздуха) и динамического давления набегающего на датчик воздуха. Этот принцип широко используется в авиации для измерения скорости движения летательного аппарата относительно воздуха (трубка Пито). Скорость пропорциональна квадратному корню из скоростного напора (разности динамического и статического давления), но в формулу входят и само статическое давление, и температура воздуха, и некоторые физические константы. Площадь не входит.

Говорят, что именно из-за неисправности подобного датчика недавно упал в Атлантический океан бразильский пассажирский самолет.

В ультразвуковом датчике иметь три приемопередатчика совершенно необязательно. Достаточно одного излучателя и одного, а для определения не только скорости, но и направления ветра - двух приемников. В зависимоости от скорости движения воздуха будет изменяться фазовый сдвиг между излученным и принятыми сигналами. Поскольку скорость звука в воздухе существенно зависит от его температуры (примерно 0,3 м/c на градус), то нужно измерять и учитывать и температуру.

[DMJ]

Сообщение от porcha2 Посмотреть сообщение
Если использовать обычный анемометр, то грубо формула такая: 2PiRK. 2пи R - это длина окружности крыльчатки в метрах, К - количество оборотов в секунду.
Вот это то что мне было нужно.

Не обольщайтесь! Эта формула говорит лишь о том, что частота вращения пропорциональна скорости ветра (это Вы и так знали) и многого не учитывает. В любом случае изготовленную крыльчатку придется откалибровать. Например, проехавшись с ней на автомобиле с известной скоростью.