Предмет изобретения - устройство для дистанционного измерения и регистрации цаправления и скорости ветра с применением в качестве датчиков электрического румбометра с флюгаркой и контактного анемометра.
Известные для этой цели устройства не обеснечивают ненрерывных длительных автоматических измерений средней скорости ветра за заданный промежуток осреднения и направления ветра но румбам с одновременной их региетрацией в виде удобочитаемой записи, не требующей специальной обработки. При длительной непрерывной эксплуатации эти устройства быстро изнашиваются и не сохраняют постоянства тарировки вследствие «скрообразования в контактных системах датчиков скорости и направления ветра.
Согласно изобретению, указанные недостатки устраняются нутем выполнения кулачка, управляемого флюгаркой, таких размеров, которые обеспечивают возможность одновременного замыкания двух смежных контактных групп, а также путем установки электромагнитов, управля ош,их работой стрелок с пишущими перьями попарно так, что с помошью одного и того же пера обеспечивается запись направления ветра по двум противоположным румбам. Кроме того, с целью автоматического осреднения скорости ветра за заданный промежуток времени, в устройстве применен регистратор с наборным механизмом, управляемый электромагнитами, цепи питания которых периодически замыкаются с помощью кулачковых дисков, жестко закрепленных на валике, сочлененном с часовым лентопротяжным механизмом, причем ведущий диск и ведомый сектор наборного механизма сочленены между собой при помощи дифференциала.
Повышение срока службы контактных групп достигается обесточиванием их перед размыканием при помощи распределителя, управляемого наборным механизмом.
№ 107017
На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема устройства; на фиг. 2 - общая кинематическая схема регистратора.
Датчиком направления ветра служит флюгарка /, сочлененная с сектором 2, служащим для замыкания восьми контактных групп 5, включенных в цепь электромагнитов 4, управляющих работой стрелок с перьями.
Контактные группы 5 расположены по окружности на равном расстоянии одна от другой и ориентированы по румбам горизонтаСектор 2 выполнен таких размеров, которые обеспечивают возможность одновременного замыкания смежных контактных групп 3 при ветре промежуточных румбов. Электромагниты 4 установлены так, что с помощью одного и того же пера производится запись направления ветра по двум противоположным румбам в виде коротких вертикальных черточек относительно нейтральной линии. Одновременная запись направления ветра по двум смежным румбам соответствует направлению ветра промежуточного между ними румба.
Датчиком скорости ветра является крестовина 5 с тремя чащками 6, вращение которой через винтовую пару (на чертеже не показана) передается профилированному кулачку 7. Упоры 8 контактных групп 9 и 10, скользя по кулачку 7, в момент срыва с выступа // производят мгновенное замыкание цепи питания током реле 12, которое, срабатывая, замыкает контакты 13 и включает тяговый электромагнит 14. При этом храповое колесо 15 наборного механизма регистратора поворачивается на один зубец и с помощью кулачка 16 автоматически переключает средний контакт распределителя 17 с верхнего контакта на нижний, что обеспечивает выключение тока питания реле 12, обесточивание контактной группы 10, несмотря на то, что она еще замкнута, и подготавливает цепь питания током реле 12 к восприятию следующего импульса при замыкании контактной группы 9.
Цепи питания электромагнитов 18 и 19, с помощью которых производится автоматическое управление работой наборного механизма регистратора, периодически замыкаются кулачковыми дисками 20 и 21, жестко закрепленными на валике 22, сочлененном с часовым механизмом, служащим для вращения барабана с лентой для записи скорости и направления ветра. Кулачковые диски 23 используются для периодического замыкания цепи питания электромагнитов 4.
Для автоматического перемещения стрелок 24 и 25 наборного механизма относительно наложенной на барабан 26 ленты в положение, соответствующее средней скорости ветра за предыдущий промежуток времени осреднения и записи значения средней скорости ветра в виде отрезка прямой линии, диск наборного механизма 27 и сектор 28 сочленены между собой при помощ,и дифференциала, обойма 29 которого снабжена противовесом (не показанным на чертеже), и двумя поводками 30 и 31 (фиг. 1 и 2). Поводок 30 служит для сцепления с поводком 32 ведомого сектора 28, а -с помощью поводка 31 и контакта 33 (фиг. 1 и 2) осуществляется разрыв цепи питания реле 12 и электромагнита 14 (фиг. 1 и 2) в случае внезапной остановки часового механизма барабана 26, что предохраняет наборный механизм регистратора от поломки.
Угол поворота оси храпового колеса 15 через зубчатое колесо 34 н диск 27 передается на щестерню 35 дифференциала. При этом сателлит 36 дифференциала, укрепленный на обойме 29, обкатывается по другой щестерне 37 дифференциала, заторможенной собачкой 58 электромагнита 18.
При срабатывании электромагнита 18 и освобождении щестерни 37 сателит 36 под действием груза-противовеса, обкатываясь по щестерне . 35 дифференциала, поворачивается вместе с диском 27 против часовой Стрелки до тех пор, пока поводок 30 не дойдет до упора 39. В течение заданного промежутка времени, когда электромагнит 18 при помощи собачки 55 тормозит шестерню 37, обойма 29 с поводком 30 поворачивается от упора 39 на угол, пропорциональный средней скорости ветра. По истечении заданного промежутка времени электромагнит /8 освобождает шестерню 37, и поводок 30 снова доходит до упора 55. В последуюп1,ие интервалы времени цикл работы наборного механизма периодически повторяется. При повороте обоймы 29 поводок 30 поворачивает сектор 28 за поводок 32 на тот же угол. Сектор имеет храповые зубцы и тормозится при Помош,и собачки 40, управляемой электромагнитом 19. До истечения заданного промежутка времени, когда срабатывает электромагнит /8 и обойма 29 поворачивается в свое исходное положение, сектор 28 остается в том же положении, до которого его повернул поводок 30. Это положение сектора 28 фиксируется собачкой 40 электромагнита 19 в течение заданного промежутка времени. Угол поворота сектора 28 пропорционален средней скорости ветра за период времени осреднения. Положение сектора 28 фиксируется на ленте барабана 26 часового механизма стрелками 24 и 25 с перьями. Стрелка 24 записывает среднюю скорость ветра от О до 24 м1сек, а стрелка 25 - от 20 до 40 ж/сек. Стрелка 24 под действием груза 41 прижимается к штифту сектора 28 и следует за ним до тех пор, пока последний не повернется на такой угол, при котором она дойдет до неподвижного упора 42, что соответствует средней скорости ветра, равной 20 м/сек. Если Средняя скорость ветра превысит 20 м/сек, движение стрелки 24ограничивается упором 42, а стрелка 25 начинает двигаться под действием поводка 43 сектора 28, что позволяет регистрировать скорость ветра свыше 20 м/сек в том же масштабе. В случае, если средняя скорость -ветра за последующий интервал осреднения окажется мень1ше, чем за предыдущий интервал времени, поводок 30 обоймы 29 по истечении заданного времени поворачивается на угол, меньший, чем за предыдущий интервал осреднения и не доходит до поводка 32 диска 28. Для того, чтобы стрелка 24 или 25 изменила свое положение, срабатывает электромагнит 19 за четыре секунды до конца интервала осреднения. При этом сектор 28 под действием своего веса поворачивается до соприкосновения поводка 32 с поводком 30. Соответственно на такой же угол перемещается и одна из стрелок 24 или 25. Спустя одну-две секунды электромагнит 19 отпускает собачку 40 и затормаживает сектор 28 в новом положении. По истечении интервала времени осреднения срабатывает электромагнит 9 и обойма 29 с поводком 30 возвращается в исходное положение. В случае, если средняя скорость ветра за последующий интервал больше, чем за предыдущий, поводок 30 обоймы 29 еще до истечения заданного времени подхватывает поводок 32 и поворачивает сектор 28 в сторону увеличения угла. Соответственно на такой же угол изменяет свое положение и одна из стрелок 24 или 25. Средняя скорость ветра за заданные промежутки времени регистрируется на ленте барабана 26 в виде ступенчатой линии, и значения ее снимаются с ленты без какой-либо предварительной обработки. По истечении заданного времени осреднения скорости ветра стрелка 24 или 25опускается по ленте барабана 26 при уменьшении средней скорости ветра или поднимается при ее увеличении. Реле 12 представляет собой реле с замедлением и введено в электрическую схему устройства для того, чтобы электромагнит 14 при ера№ 107017
№ 107017
батывании не разрывал свою цепь питания. Разрывная цепь реле /2, . электромагнит М через контакты питается в течение времени опускания, за которое электромагнит J4 до конца проворачивает наборный механизм, несмотря на то, что электрическая цепь .импульса уже разорвана контактным распределителем 33. Для питания реле 12 необходим ток всего в 25-30 мка и поэтому контактные группы 9 к 10 меньше подвергаются обгоранию, чем при непосредственном подключении к ним электромагнита 14, что имеет существенное значение для непрерывной,, длительной эксплуатации устройства.
Предмет изобретения
1.Устройство для дистанционного измерения и регистрации направления и скорости ветра с применением в качестве датчиков электрического румбометра с флюгаркой и контактного анемометра, о тл и ч а ющееся тем, что, с целью получения надежной записи на ленте барабана направления ветра по румбам с помощью контактных групп и стрелок с перьями, кулачок, управляемый флюгаркой, выполнен таких размеров, которые обеспечивают возможность одновременного замыкания двух смежных контактных групп, а электромагниты, управляющие работой стрелок с перьями, установлены попарно так, что с помощью одного и того же пера производится запись направления ветра по двум противоположным румбам.
2.Устройство по п. I, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью автоматического осреднения скорости ветра за заданный промежуток времени, в нем применен регистратор с наборным механизмом, управляемый электромагнитами, цепи питания которых периодически замыкаются с помощью кулачковых дисков, жестко закрепляемых на валике, сочлененном с часовым механизмом, служащим для вращения барабана с лентой, на которой производится запись скорости и направления ветра.
3.Устройство по . 1 и 2, отличающееся тем, ,что, с целью автоматической перестановки стрелок наборного механизма относительно наложенной на барабан ленты в положение, соответствующее средней скорости ветра за предыдущий промежуток осреднения и записи значения средней скорости в виде прямой линии, ведущий диск и ведомый сектор наборного механизма сочленены между собою при помощи дифференциала, обойма которого снабжена противовесом и двумя поводками, один из которых служит для сцепления со стержнем ведомого сектора, а другой - для разрыва цепи питания электромагнита поворота храпового колеса наборного механизма в случае внезапной остановки часового механизма.
4.Устройство по пп. 1-3, отличающееся тем, что, с целью обеспечения длительного срока устойчивой работы контактного анемометра, в нем применены контактные группы, каледая из которых автоматически мгновенно замыкается с помощью кулачка, жестко закрепленного на оси крестовины с чащками, и обесточивается до размыкания при помощи распределителя контактов, управляемого наборным механизмом.
i
/7
