УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРАВЛЕНИЯ ВЕТРА Советский патент 1972 года по МПК G01P13/02 

Изобретение относится к области гидрометеорологического приборостроения.

Известны устройства для измерения направления ветра, содержащие ветроприемники с вертикальной осью вращения, устанавливаемые в воздущном потоке по направлению движения ветра. Поскольку обычно направление ветра неустойчиво и ветроприемник испытывает колебательные движения относительно своей оси, то это приводит к искажению как мгновенных, так и осредненных значений направления ветра.

Для исключения этого недостатка обычно используют демпфирующие устройства, устанавлнваемые между осью ветронриемника и выходной частью измерителя направления ветра и служащие для сглаживания нульсаций.

Предложенное устройство отличается тем, что в «ем для обеспечения демпфирования случайных отклонений ветроприемника от среднего положения демпфер установлен между ветроприемником и преобразователе.м и выполнен в виде частично заполненного жидкостью цилиндра, внутри которого коаксиально размещен барабан, снабженный вертикально расиоложенными магнитами, взаимодействующими с магнитом, укрепленным на оси ветроприемника, и магнитом, укрепленным на оси преобразователя «угол-электрический сигнал.

Схема описываемого устройства дана на чертеже.

Устройство содержит ветроприемник 1, ось ветроприемника 2, верхний магнит 3, цилиндр 4, содержащий коаксиально расположенный барабан 5, вращающийся на оси 6 и имеющий два вертикальных .магнита 7 vi 8, нижний магнит 9, укрепленный на оси маломоментного измерительного потенциометра W.

Магниты 3, 7, 8 М 9 ориентированы так, что образуют почти замкнутую магнитную цепь.

Магнит 3 и верхние части магнитов 7 к 8 образуют верхнюю магнитную муфту, с по.мощью которой передается вращение от оси ветроприемника / к барабану 5, а магнит 9 и нижние части магнитов 7 и 5 образуют нижнюю магнитную муфту, с помощью которой вращение барабана передается на ось измерительного потенциометра 10.

В цилиндр 4 залита вязкая жидкость. Внутренняя поверхность цилиндра и наружная поверхность барабана 5 имеют вертикальные ребра, что обеспечивает дополнительное вязкое трение при вращении барабана в ци линдре.

поворачивает барабан 5. При этом нижняя магнитная муфта передает вращательный момент на ось измерительного потенциометра 10. При медленном изменении направления ветра ось измерительного потенциометра практически без погрешности показывает направление ветра. При порывистом ветре, когда ветроприемных совершает нерегулярные колебательные движения относительно своей оси, за счет нежесткой связи в верхней магнитной муфте барабан испытывает колебания со значительно меньшей амплитудой.

Затухание колебаний обеспечивается наличием внутреннего трения жидкости, залитой в цилиндр. Поскольку внутренняя поверхность цилиндра и наружная поверхность барабана имеют продольные ребра, а зазор между этими поверхностями достаточно мал, то демпфер обеспечивает затухание колебаний ветроприемника. Поворот барабана относительно своей оси передается с помошью нижней магнитной муфты оси измерительного потенциометра.

Таким образом, отсчет по показаниям этого потенциометра будет однозначно определять сглаженное значение направления ветра.

Поскольку с ростом температуры внутреннее трение жидкостей уменьшается, то одновременно будет уменьшаться степень демпфирования.

Для исключения этого недостатка жидкость в цилиндр заливается до такого уровня, что часть барабана остается несмоченной. Поэтому при повышении температуры объем жидкости увеличивается, уровень ее в цилиндре повышается, что приводит к увеличению трения. Это увеличение компенсирует соответствующее уменьшение трения, вызванное уменьшением коэффициента вязкого трения.

В -предлагаемой конструкции демпфирующего устройства степень демпфирования не зависит от средней скорости ветра, а зависит только от частоты флюктуации направления ветра относительно среднего положения.

Предмет изобретения

Устройство для измерения направления ветра, содержащее ветроприемник и преобразователь «угол-электрический сигнал, например измерительный потенциометр с вертикальными осями вращения, отличающееся тем, что, с целью обеспечения демпфирования случайных отклонений ветроприемника от

среднего положения, в нем между ветроприемником и преобразователем установлен демпфер, выполненный в виде частично заполненного жидкостью цилиндра, внутри которого коаксиально размещен барабан, снабженный вертикально расположенными магнитами, взаимодействующими с магнитом, укрепленным на оси ветроприемника, и магнитом, укрепленным на оси преобразователя «угол-электрический сигнал.

-в