ДАТЧИК ПАРАМЕТРОВ ВЕТРА Советский патент 1966 года по МПК G01P5/07 G01D5/245 G01P13/02 

Датчики иараметро15 ветра, предназначенные для работы в комплекте автоматической телеизмерительной метеорологической станции (АТМС), ведущей измерение, обработку и кодирование значений метеорологических элементов, содержащие ветроприем1 ик в виде воздушного винта, обтекаемый кориус с хвостовым оперением в качестве флюгарки, импульсиый преобразователь, числа оборотов воздушного винта, сельсин-датчнк угла направления ветра, блокн выработки средних и максимальных скоростей и преобразователь угла направления ветра, известны.

Предлагае.мый датчик отличается от известных тем, что импульсный преобразователь s нем подключен к блоку выработки средней минутной скорости на пересчетных ячейках, соединенному с блоком синхронизации и запоминающим блоком центрального устройства станции, а импульсный преобразователь соединен с блоком выработки максимальной скорости на регистрах, один из которых служит для определепия мгновенной скорости и сравнения этой скорости с максимальной за определенный промежуток времени, второй-для хранения максимальных значений, а третий - для вре.менного храпения числа, находящегося в двух указанных регистрах, и передачи его в indx в соответствии с алгоритмом определения максимальной скорости.

Этн ог. ич1ггельные особенности датчика позволяют ежеминутно получать в центральном устройстве АТМС значения средних н максимальных скоростей ветра за установленный, ианрнмер десятнминутный, промежуток времени.

На фиг. 1 изображена прнемная часть описываемого датчика в общем виде; на фиг. 2 представлена структурная схема датчика.

Приемная часть датчика состоит из воздущного виита / и обтекаемого корпуса 2 с хвостовым оперением 5.

Сигнал от приемника скорости ветра через линию 4 связи постунает на импульсный преобразователь 5, где значение скорости ветра преобразуется в пакеты синусоидальных колебаний. Преобразователь представляет собой катущку с магннтомягким сердечником, включенную в мостовую схему переменного тока

(не показано). При разбалансе в диагонали моста возникает пакет синусоидальных колебаний, который с помонхью триггера Шмидта (не показан) преобразуется в одиночный импульс тока. В качестве преобразователя 6 угла

поворота флюгаркн 7 в нанряжение используется круговой потенциометр, соединенный с осью флюгарки маломощным следящим приводом. Зиачение напряжения передается в кодирующее устройство (не показано) АТМС.

8 АТМС путем подачи импульсов от электрониых часов. Блок 9 формирования и синхронизации импульсов служит для формирования одного импульса из пакета синусоидальных колебаний и синхронизации его с тактами центрального устройства.

Средняя скорость ветра вырабатывается АТМС за 10 мин. в два приема: сначала в датчике получается средняя скорость за 1 мия, а затем в самом центральном устройстве происходит осреднение скоростей за десять последних минутных интервалов.

Для дискретно-скользящего осреднения десят последовательных значений минутных средних скоростей запоминаются в десяти ячейках памяти центрального устройства АТМС.

Каждое последующее значение средней скоростн за лпшуту перезаписывается, начиная с первой ячейки, т. е. значение за одиннадцатую мннуту записывается в первую ячейку вместо старого значения, за двенадцатую - во вторую,..., за д адцатую - в десятую, за двадцать первую минуту-7 i ioBa в первую и т. д. Таким образом, в любой момент сумма значений минутных средппх скоростей в десяти ячейках всегда равна средней скорости ветра за пстекнлую десятиминутку.

Максимальная скорость ветра за 10 мин вырабатывается по тому же принципу, что и средняя: сначала в датчике получается максимальная скорость за 1 мин, а затем в центральном устройстве производится выбор максимальной скорости ветра за десятиминутный интервал. Так же, как и для средней скорости ветра, используется дискретно-скользящ,ий нринцип выработки максимальной скорости ветра.

Преобразователь 5 и блок 9 формирования и синхронизации импульсов являются общими для схем выработки максимальной и средней скорости ветра. Скорость осредняется за каждую нстекнпю минуту с помощью пересчетных ячеек W н счетчика У/, содержимое которого считается минутным импульсом из центрального 8 в запоминающее устройство АТМС.

Под максимальной скоростью ветра понимается максимальное значение порыва ветра за данный промежуток времени. Так как практически представляют интерес порывы ветра, продолжительность которых не менее 2-5 сек, то принимается, что датчик ветра должен измерять максимальные порывы ветра продолжительностью не менее 3 сек, т. е. максимальные значения мгновенной скорости ветра, осредненной за последовательные трехсекупдные интервалы времени.

Регистр 12 цифровой схемы выработки максимальной скорости служит для подсчета средней скорости ветра за 3 сек и одновременного сравнения этой скорости с максимальной за 5 интервал времени, прощедщий от начала измерения максимальной скорости за 1 мин, значение которой хранится в регистре 13. Промежуточный регистр 14 является вспомогательным и служит для временного хранения

10 числа, находящегося в первых двух регистрах, и передачи его в них в соответствии с алгоритмом определения максимальной скорости ветра. Управляющий ключ па фигурах не указан.

15 Максимальная скорость ветра за минуту поступает в запоминающее устройство АТМС, где хранятся данные за предыдущие девять минутных интервалов, а центральное устройство выбирает максимальную скорость за де0 сять нстекщих минут.

Предмет изобретения

1. Датчик нараметров ветра авто.матической

5 телеизмерительной метеорологической станции, содержащий ветроприемпик и виде воздущного винта, обтекаемый корпус с хвостовым оперением в качестве флюгаркн, импульсный преобразователь чнсла оборотов воздушного винта, сельсин-датчик угла направления ветра, блоки выработки средней и максимальной скоростей ветра, а также преобразователь угла панравления, отличающийся тем, что, с целью ел ;еминутного получения в центральном

5 устройстве станции значений средних скоростей ветра за установленный, например десятиминутпый, промежуток времени, импульсный преобразователь в нем подключен к блоку выработки средней минутной скорости на пе0 ресчетных ячейках, соединенному с блоком синхронизации и запоминающим блоком центральпого устройства станции.

2. Датчик по п. 1, отличающийся тем, что, с пелью ежеминутного получения в центральном

5 устройстве станции значений максимальных скоростей ветра за установленный, например десятиминутный, промежуток времени, импульсный преобразователь в нем соединен с блоком выработки максимальной скорости на

0 регистрах, один из которых служит для определения мгновенной скорости и сравнения этой скорости с максимальной за определенный промежуток времени, второй-для хранения максимальных значений, а третий - для

временного хранения числа, находящегося в двух указанных регистрах, и передачи его в них в соответствии с алгоритмом определения максимальной скорости.