Спортивный анемометр Советский патент 1992 года по МПК G01P5/07 

Изобретение относится к контрольно-техническим средствам измерения параметров воздушного потока, в частности одной из составляющих, например попутной, вектора скорости, и может быть использовано в качестве спортивного анемометра при проведении легкоатлетических сореноваИий международного уровня.

Известен анемометр для измерения скорости потока газа, реализующий способ того же назначения и содержащий несколько компонентных преобразователей пропеллерного типа,

Недостатком анемометра является неудобство в эксплуатации при проведении легкоатлетических соренований.

Известно устройство, содержащее компонентные преобразователи пропеллерного типа, оси которых размещены под острым углЪм. Преобразователи подключены к сумматору и блоку осреднения, входы управления которыми подключены к датчику времени.

Недостатком известного устройства является снижение точности измерения , обусловленное влиянием на выходные сигналы одного из компонент. ных преобразователей пропеллерного типа аэродинамических теней от других преобразователей, как их самих, так и элементов крепежных конструкций, в результате чего происходит искажение симметрии угловых характеристик компонентных преобразователей. Снижение взаимного аэродинамического влияния компонентных преобразователей размещением их на достаточном удалении один от другого,

приводит к значительному увеличению габаритов и массы датчика анемометра.

1

со со ю со оо

Цель изобретения - повышение точ-г ности измерения контролируемой составляющей вектора скорости воздушного потока.

Поставленная цель Достигаеся тем, что анемометр, составляющий вектора скорости, содержащий два компонентных преобразователя пропеллерного типа, оси вращения которых расположены под острым углом в различных горизонтальных плоскостях, сумматор, блок осреднения, датчик времени и цифровой регистратор, при этом выходы компонентных преобразователей соединены с входами сумматора, а выход датчика времени подключен к управляющему входу блока осреднения, дополнительно содержит два датчика направления вращения и два реверсивных счетчика импульсов, дешифратор и пусковой пульт, при этом выходы компонентных преобразователрй соединены с входами сумматора через реверсивные счетчики, входы которых дополнительно подключены к датчикам направления вращения, выход сумматора qoe- динен с входом дешифратора через блок осреднения, управляемый вход дешифратора соединен параллельно с выходом пускового пульта и соответствующими входами реверсивных счетчиков, управляемый вход датчика времени подключен к выходу пускового пульта, выход дешифратора - к входу цифрового регистратора, а компонентные преобразователи закреплены на штангах различной высоты, причем штанга крепления верхнего компонентного преобразователя расположена в плоскости вращения нижнего компонентного преобразователя, а направление осей вращения компонентных преобразователей составляет угол

На фиг.1 показан спортивный анемометр, общий вид; на фиг. 2 - электронная схема на фиг. 3 - схема эксплуатации анемометра на беговой дорожке.

Плоскость вращения пропеллера ниж него преобразователя составляет с плоскостью, перпендикулярной направлению контролируемой составляющей -(28-32°), а верхнего - +(). Все датчики анемометра, вырабатывающие считываемые импульсы, отражающие скоростные характеристики вращения пропеллеров, а также направление их вращения, расположены в нижних ча

0

5

0

5

0

5

0

1

0

f

стях компонентных преобразователей. В качестве датчиков могут быть использованы как оптроны, с прерыванием лопастями оптического луча, так и магнитные головки, мимо чувствительных зазоров которых проходят минимально намагниченные пластинки, установленные на лопастях преобра- „ зователя.

Выходы датчиков 1 и 2 (Лиг.2) считываемых импульсов анемометра соединены с входами счетчиков 3 и k импульсов, имеющих реверсные входы и подключенных к сумматору 5- Выходы датчиков 6 и 7 направления вращения пропеллеров, на которых в случае обратного вращения пропеллеров появляется соответствующий компонентному преобразователю сигнал, подключены к реверсным входам счетчиков 3 и k.

Выход сумматора соединен с входом осреднителя 8 (блока осреднения), на вход управления которым поданы сиг- i налы от датчика 9 времени (таймера)у который с помощью пульта 10 управления осредняет результаты суммирования в блоке 5 за определенный отрезок времени. Осредненный резуль- тат дешифруется и подается на цифровой регистратор, на котором фиксируется скорость контролируемой составляющей вектора скорости воздушного потока. Дешифратор 11 и цифровой регистратор 12 могут быть объ-k единены в информационное табло 13.

Анемометр работает следующим образом ,

Анемометр устанавливают так, чтобц биссектриса острого угла, под которым расположены компонентные преобразователи, была параллельна беговой дорожке (фиг.З). Пусковой пульт 10 включает в работу анемометр одно- временно со стартовым сигналом соревнующимся спринтерам, при этом, кроме фиксирования временных параметров в датчике 9, также обнуляются счетчики 3 и 4, информационное табло 13. Пультом 10 выбирается один из интервалов осреднения, например 5 с, 10или 13 с. В соответствии ,с выбранным интервалом изменяется управляющий сигнал в блоке 8 осреднения, который в данном случае представляет бобой пропорциональный делитель с переменным коэффициентом деления. Чем больше выбранный интервал, тем выше этот коэффициент.

51

Таким образом, при любом осреднении порядок результата не изменяется. В момент окончания осреднения результата на информационном табло высвечивается искомая величина контролируемой составляющей вектора скорости воздушного потока.

Фор м у ла изобретения Спортивный анемометр, содержащий два компонентных преобразователя пропеллерного типа, оси вращения которых расположены под острым углом в различных горизонтальных плоскостях, сумматор, блок осреднения, датчик времени и цифровой регистра- .тор, при этом выходы компонентных преобразователей соединены с входами сумматора , а выход датчика времени подключен к управляемому входу блока осреднения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, дополнительно содержит два датчика направления вращения и два реверсивных счетчика

10

39298 .

импульсов, дешифратор и пульт управления, при этом выходы компонент- 1 ных преобразователей соединены с входами сумматора через реверсивные

счетчики, входы которых дополнительно подключены к датчикам направления вращения, выход сумматора соединен с входом дешифратора через блок осреднения, управляемый вход дешифратора соединен параллельно с выходом пульта управления и соответствующими входами реверсивных счетчиков, управляемый вход датчика времени подключен к выходу пульта управления, выход дешифратора - к входу цифрового регистратора, а компонентные преобразователи закреплены на штангах различной высоты, причем штанга крепления верхнего компонентного преобразователя расположена в плоскости вращения нижнего компонентного преобразователя, а направление осей вращения компонентных преобра- 25 зователей составляет угол .

15

20

Использование: при проведении легкоатлетических соревнований. Ане- .мометр содержит два (компонентных- преобразователя пропеллерного тййа, расположенных под углом (56-64)°, и электронную схему для обработки, и регистрации информации о попутной составляющей скорости ветра. 3 ил.

2

Воздушный поток

Старт

ffa и плоскость Йрагце- ция Верхнего преобразователя

Всь и плоскость Прошения нижнего првоора- зооа/пелл

Симметричный нрепёж (ш/тм- га) преобразователя

I Г 1 $ § 5 §|

ФигЗ