Индукционный анемометр

 

О П -Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ iii794534

Ссссо Соеетсккх

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву 739412 (22) Заявлено 11.01.79 (21) 2710666/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.01.81. Бюллетень № 1 (45) Дата опубликования описания 07.01.81 (51) М.К .

G 01 P 5/06

Государствеииый комитет

:СССР (53) УДК 681.121.3 (088.8) пе делам иаобретеиий и открытий (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

A. А. Бубеничек, Д. К. Мухин, В. А. Писарев и А. А. Сорокин

Специальное конструкторское бюро гидрометеорологического приборостроения (54) ИНДУКЦИОННЫЙ АНЕМОМЕТР

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения скорости воздушных потоков в метеорологии.

Ь основном авт. св, № 739412 (1) описан 5 индукционный анемометр, содержащий ветроприемник, соединенный с подвижным цилиндрическим экраном с двумя парами отверстий, размещенных у полюсов постоянных магнитов, неподвижный цилиндриче- 10 ский экран с двумя парами отверстий, внутри которого размещен подвижный экран, а неподвижный экран расположен внутри магнитопровода из материала с прямоугольной петлей гистерезиса, магнитоин- 15 дукционную систему с постоянными магнитами и индикатор.

Недостатком устройства по основному авт. св. является малая точность измерения скорости воздуха, обусловленная инер- 20 ционностью движущейся массы анемометра, что приводит к несоответствию скорости вращения ветроприемника со скоростью воздушного потока.

Целью дополнительного изобретения яв- 25 ляется повышение точности измерения скорости воздуха.

Поставленная цель достигается тем, что в анемометр введен второй подвижный ферромагнитный цилиндрический экран с 30 двумя парами отверстий, одна из которых развернута относительно другой на 90", расположенных симметрично отверстиям основного подвижного экрана. При этом введенный ферромагнитный экран размещен между основным подвижным экраном и цилиндрическим неподвижным экраном и концентрично им и соединен с основным подвижным экраном, IIo меньшей мере, одной упругой связью.

На фиг. 1 приведена конструктивная схема анемометра; на фиг. 2 — поперечный разрез; на фиг. 3 показана кинематическая схема, поясняющая принцип действия упругих связей, Индукционный анемометр состоит из ветроприемника 1, вала 2, системы из двух цилиндрических концентрически расположенных ферромагнитных подвижных экранов 3 и ч, соединенной с валом 2; магнитопровода 5 с обмоткой 6, постоянных магнитов 7 и 8, расположенных внутри экрана 3; скобы 9, жестко связанной с валом 2 и экраном 3; экран 4 установлен при помощи скобы 10 и подшипника 11 на валу

2; упругих элементов (пружин) 12, связывающих скобы 9 и 10; неподвижного ферромагнитного экрана 13 с отверстиями 14 и

15, расположенными друг против друга и против полюсов постоянного магнита 7 и

794534

3 отверстий 16 и 17, расположенных напротив полюсов постоянного магнита 8; отверстий 18 и 19 и отверстий 20 и 21, расположенных на подвижном экране 3, при этом отверстия 18 и 19 развернуты на 90 отно- 5 сительно отверстий 20 и 21; отверстий

22 — 25, расположенных на подвижном экране 4 аналогично отверстиям 18 — 21 соответственно; связи 26, обеспечивающей крепление неподвижного экрана 13 к кор- 10 пусу 27; скобы 28 с размещенным на ней подшипником 29, обеспечивающей соосное вращение экрана 4 относительно экрана 3.

Экран 3 совместно со скобой 30 установлен в опорный подшипник 31. Обмотка 6 соединена с выпрямителем 32, который соединен с показывающим прибором 33.

Индукционный анемометр работает следующим образом.

Под действием ветра ветроприемник 1 20 начинает вращаться и приводит во вращение подвижные экраны 3 и 4. При этом на магнитопровод 5 поочередно замыкаются магнитные потоки постоянных магнитов 7 и 8. Магнитные экраны 3 и 4 соединены 25 между собой посредством упругих элементов 12, и при малых скоростях вращения вала 2 фаза их вращений одинакова, т. е. угол а между скобами 9 и 10 постоянен, и площадь отверстия, образуемая проек- 30 циями отверстий 18, 19 и 22, 23 и соответственно 21, 20 и 25, 24, через которую замыкается магнитный поток постоянных магнитов, равна максимальной величине (как в статическом состоянии). 35

При совмещении окон подвижных 3, 4 и неподвижного экрана 13 образуется отверстие, через которое магнитный поток от постоянных магнитов 7, 8 замыкается на магнитопровод 5, который перемагничивается 40 индукцией от —  до +Во так как постоянные магниты развернуты относительно друг друга одноименными полюсами на

180 .

Величина индукции В1 определяется за- 45 висим остью:

В К -Q

2S где В„,— индукция в нейтральном сечении 50 постоянных магнитов 7 и 8;

Q — площадь сечения отверстия, образуемая окнами экранов 3 и 4;

S — сечение магнитопровода 5;

К1 — коэффициент расстояния потока 55 магнитов, Так как причиной изменения магнитного потока является воздействие скорости ветра, то величина индуктируемой электродвижущей силы является результатом измерения скорости ветра.

В общем случае величина действующего значения напряжения И (ЭДС) определяется соотношением

U=аК, " Ve=аКВVn

BìQ

2S где V — угловая скорость экрана, пропорциональная скорости ветра;

n — число пар отверстий, расположенных на подвижных экранах;

К вЂ” коэффициент пропорциональности.

Вращательное движение экрану 4 передается с помощью упругих элементов (пружин) 12.

При увеличении скорости вращения экрана 3 увеличится на ту же величину и скорость вращения экрана 4. При этом момент вращения экрану 4 прикладывается силой

F„íà плече 1. Под действием силы F„ïðóжины растянутся на величину Л1, что приводит к повороту на угол u„ экрана 4 относительно экрана 3, и при установившейся скорости вращения экранов 3 и 4 угол между ними изменится на Ла и установится равным а„соответствующим скорости вращения экрана 4, которая пропорциональна измеряемой скорости ветра.

Формула изобретения

Индукционный анемометр по авт. св. № 739412, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения скорости воздуха, в него введен второй подвижныи ферромагнитный цилиндрический экран с двумя парами отверстий, одна из которых развернута относительно другой на

90, расположенных симметрично отверстиям основного подвижного экрана, при этом введенный ферромагнитный экран размещен между основным подвижным экраном и цилиндрическим неподвижным экраном и концентрично им и соединен с подвижным экраном упругой связью, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР № 739412, кл. G 01 P 5/06, 28.06.78 (прототип).

794534

Фиг.2 Ðèã.5

Фиг./

Составитель В. Куприянов

Техред И, Пенчко

Редактор Б. Федотов

Корректоры: Л. Орлова и 3. Тарасова

Заказ 40/18 Изд. № 153 Тираж 915 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

2д

/7 в

2б б l5