Вимірювання швидкості вітру ручним анемометром

Опис приладів і принцип їх дії. Анемометр ручний крильчатий (рис. 1.6). Чуттєвим елементом приладу служить крильчата вертушка, що обертається на струнній осі.

Вісь вертушки закінчується черв'яком, що передає рух зубцюватому редуктору рахункового механізму. Механізм приладу поміщений у металевий корпус. Крильчата вертушка захищена металевим циліндром (дифузором), що обмежує до визначеної межі вимірюваний повітряний потік. Прилад постачений ручкою, яка виконана у вигляді трубки і може бути використана для установки приладу на тичині. При установці анемометра на тичині його вмикання і вимикання виробляється за допомогою шнура, прив'язаного до кінця аретиру. Циферблат рахункового механізму має три шкали: одиниць, сотен і тисяч.

Рис.1.6 – Анемометр крильчатий

Чашковий анемометр (рис. 1.7). Цей анемометр відрізняється від крильчатого тільки тим, що сприйманою частиною приладу є чотири напівсферичні чашечки, укріплені на двох взаємно перпендикулярних стерженьках. Чуттєвим елементом приладу є чотирьохчашкова вертушка, закріплена на обертовій в опорах осі. Нижній кінець осі закінчується черв'яком, зв'язаним із зубцюватим редуктором, що передає рух трьом стрілкам рахункового механізму. Циферблат рахункового механізму має три шкали: одиниць, сотень, тисяч. Число оборотів вертушки, що обертається в результаті дії вітру на півкулі, пропорційно середній швидкості вітру за обраний проміжок часу. Значення середньої швидкості вітру знаходять за допомогою таблиці чи графіка, що наводяться в перевірочному посвідченні анемометра. Вмикання і вимикання рахункового механізму виробляється аретиром. Для вимикання рахункового механізму аретир повертають за виступаючий кінець проти годинникової стрілки. При цьому інший кінець аретира за допомогою пластинчастої пружини переміщує вісь черв'ячного колеса і виводить його з зачеплення з черв'яком. При повороті по годинниковій стрілці черв'ячне колесо входить у зачеплення з черв'яком і вісь вертушки анемометра з'єднується з рахунковим механізмом. Нижня частина корпуса закінчується гвинтом, що служить для закріплення приладу на дерев'яній тичині. У корпусі приладу по обидві сторони виступаючого кінця аретира укручені два вушка, через які пропускається шнурок для вмикання і вимикання анемометра. Приблизну швидкість вітру можна оцінити скориставшися шкалою Бофорта (табл. А.1, додаток А).

Рисунок 1.7 - Чашковий анемометр

Порядок роботи

1 Перед спостереженням при вимкненому лічильникові запишіть показники всіх трьох стрілок на циферблатах і встановіть анемометр на заданій висоті.

2 Через 1-2 хв, коли швидкість обертання чашок установиться, ввімкніть аретир приладу і секундомір.

4 Через 60-100 секунд одночасно вимкніть аретир і секундомір і знову запишіть показники лічильника (на всіх трьох шкалах).

5 Визначити різницю в показаннях шкали лічильника, одержану величину поділити на час експозиції в секундах.

6 У чашковому анемометрі дві поділки шкали лічильника відповідають швидкості руху повітря 1 м/с.

До кожного крильчастого анемометра додають два графіка. За одним визначають швидкість руху повітря, менш ніж 1 м/с, а за другим швидкість руху повітря від 1 до 5 м/с (рис. 1.8).

Рисунок 1.8 - Графік залежності числа розподілів шкали в секунду від середньої швидкості повітряного потоку.

На вертикальній осі графіка знаходять число, яке відповідає числу поділок шкали лічильника анемометра за 1 с. Від цієї точки проводять горизонтальну лінію до точки перетину з лінією графіка, а із одержаної точки - вертикальну лінію до перетину із горизонтальною віссю. Точка перетину вертикалі і горизонтальною віссю вказую на швидкість руху повітря у метрах за 1 с. (м/с).

7 В результаті вимірів будують графік залежності швидкості руху повітря V від відстані S до джерела руху повітря, тобто V = f (S). Зменшення швидкості повітря, яке спостерігається при віддаленні від джерела руху повітря підтверджує правильність наших вимірів.

8 За допомогою флюгера визначають напрямок вітру.

9 Обробка результатів. Результати вимірів заносять у таблицю 1.2.

7 Висновки. За отриманими даними швидкості повітря оцініть силу вітру, дайте йому назву, скориставшись табл. А.2 (додаток А).

Таблиця 1.2 - Форма запису результатів

Контрольні запитання

1 Що приймається за нормальний атмосферний тиск? Які є одиниці вимірювання тиску?

2 Які поправки слід вводити при вимірюванні атмосферного тиску ртутним барометром? Чим вони зумовлені?

3 Поясніть будову і принцип дії барометра-анероїда та барографа анероїдного.

4 Яке практичне значення має вимірювання атмосферного тиску?

5 Чи можна здійснити дослід Торічеллі, якщо барометричну трубку із ртуттю поставити відкритим кінцем не в чашку із ртуттю, а в чашку з водою?

6 Як змінюється тиск повітря з висотою? Як робиться приведення тиску до рівня моря ?

7 Опишіть добові та річні коливання тиску. Які Ви знаєте постійні і сезонні баричні утворення?

8 Як і чому змінюються баричні утворення при переході від холодної пори року до теплої ?

9 Як проводиться барометричне нівелірювання, яка послідовність його виконання?

10 Чи зміняться покази барометра якщо розміри Землі зменшити, а масу її залишити незмінною?

11 Розрахувати величину тиску в приміщенні лабораторії, яка б знаходилась на екваторі на рівні моря.

12 Чи дорівнює атмосферний тиск в приміщенні лабораторії сумі парціальних тисків компонентів повітря в ньому? Як це перевірити?

13 Чи однаковий тиск повітря в лабораторії: а) на стелю? б) на двері і вікна?

14 Якою була б висота стовпчика ртуті в ртутному барометрі, за допомогою якого Ви здійснили вимірювання, при опусканні його у ліфті з прискоренням а = 2,5 м/с²?

15 Використовуючи барометричну формулу, експериментально виміряти висоту, на якій знаходиться підлога лабораторії відносно першого поверху корпуса.

16 Як змінюється атмосферний тиск перед гарною погодою, перед дощем? Чому?

17 Що таке вітер і з чим пов’язане його виникнення?

18 Хактеристики вітру (швидкість, сила, напрямок).

19 Схема загальної циркуляції атмосфери. Які фактори впливають на загальну циркуляцію атмосфери?

20 Поясніти систему циркуляції повітря між екваторіальними і тропічними широтами

21 Місцеві вітри. Охарактеризуйте бризи, фени.

Поиск по сайту: