Патент ссср 313155

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

313155

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое or авт. свидетельства №

Заявлено 30.111.1970 (№ 1422177/18-10)

Ic присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 31.Ч111.1971. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания ЗО.XI.1971

МПК 6 01р 5/06

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 551 46 086 (088.8) Авторы изобретения

В. Н. Иванов, А. Е. Орданович, И. В. Некрасов, И. И. Шкуратов, А. В, Смирнов и Н. П. Добычин

Институт экспериментальной метеорологии

Заявитель

АН ЕМОМЕТР

Изобретение относится к области метеорологического приборостроения.

Известные датчики скорости ветра не обеспечивают заданной точности измерений, особенно при плохих погодных условиях.

Предлагаемый анемометр отличается от известных тем, что для определения горизонтальной и вертикальной составляющих скорости ветра датчики размещены под углом

+а и — а к горизонту на колонке, кинематически связанной с осью вращающегося трансформатора, расположенного в жестко закрепленном основании, причем, сигналы тахогенераторов подаются на блок вычитания, и блок сложения, электрически связанный с входом вращающегося трансформатора.

На фиг. 1 показана конструктивная схема описываемого анемометра; на фиг. 2 — его электрическая схема.

Устройство содержит две вертушки 1, вращающиеся на осях 2 и расположенные под углами +а и — а к горизонту. Оси вращаются в двух шарикоподшипниках 8 и 4, укрепленных в обойме 5. Вращение оси при помощи муфты б передается на ось асинхронного тахогенератора 7 переменного тока. Обойма и тахогенератор 7 крепятся в бобышках 8, которые вварены в колонку 9, своим расположением задавая углы расположения осей вращения вертушек. Колонка 9 навернута на основание колонки 10, которая имеет возможность вращаться относительно корпуса прибора 11. Вращение осуществляется на двух шарикоподшипниках. К основанию колонки

10 привернут валик 12, проходящий через сквозное отверстие основания колонки в полость корпуса прибора. В свою очередь, в валике имеется сквозное отверстие для прохода проводов, идущих от тахогенераторов

10 к токосъемнику. Валик предназначен для крепления колец токосъемника 18 и для вращения оси вращающегося трансформатора 14, расположенного в полости корпуса. Корпус разъемный. На его верхнюю часть наверну15 та головка корпуса 15. К головке корпуса привернут стакан 16, на котором крепится блок щеток 17 токосъемника. Ориентирование вертушек прибора по ветру осуществляется флюгаркой, которая вворачивается в штуцер

20 18, приваренный к колонке 9. Электрическое соединение блока датчиков с электронным блоком осуществляется через разъем 19.

В электрической схеме устройства оси чувствительных элементов соединены с осями

25 двух асинхронных тахогенераторов 20 и 21 переменного тока. Обмотки возбуждения этих тахогенераторов запитываются от источников

22 переменного напряжения частотой. Сигналы с выходных обмоток тахогенераторов чаЗО стотой н амплитудами, пропорциональными

333155 скоростям вращения вертушек, поступают на схему 28 вычитания и схему 24 сложения.

Амплитуда сигнала со схемы вычитания пропорциональна вертикальной составляющей, а фаза зависит от знака вертикальной составляющей скорости ветра. Амплитуда сигнала со схемы сложения пропорциональна горизонтальной составляющей скорости ветра.

Сигнал со схемы вычитания поступает на фазовращающую цепочку 25, устраняющую постоянный сдвиг фазы сигнала со схемы вычитания относительно сигнала генератора частоты. Далее производится усиление сигнала до нужной величины усилителем 2б. С усилителя сигнал поступает на фазовый детектор 27, запитываемый от источника 22 переменного напряжения, который выдает пульсирующий сигнал, величина которого пропорциональна величине, а знак — направлению вертикальной составляющей скорости ветра. После фильтрации в фильтрующей цепочке 28 выходное напряжение поступает на выход прибора.

Сигнал со схемы сложения также поступает на фазовращающую цепочку 29, затем на усилитель 80. Усиленный сигнал поступает на обмотку возбуждения вращающегося трансформатора (ВТ) 81, ось которого соединена с вращающейся колонкой, ориентирующейся по ветру хвостовым оперением. Амплитуды сигналов, снимаемых с двух выходных обмоток ВТ, будут пропорциональны, в свою очередь, амплитуде сигнала возбуждения и, соответственно, синусу и косинусу угла между каким-то выбранным направлением и продольной осью датчика, Сигналы с двух выходных обмоток к ВТ поступают на фазовые детекторы 82 и 88 и далее на фильтрующие цепочки 84 и 85. Таким образом, на трех выходах

10 прибора будем иметь выходные напряжения, пропорциональные мгновенным значениям трех компонент скорости ветра.

15 Предмет изобретения

Анемометр, содержащий два датчика пропеллерного типа с тахогенераторами, укрепленными на свободно вращающейся верти20 кальной колонке, снабженной флюгаркой, огласкающийся тем, что, с целью определения вертикальной и горизонтальной составляющих скорости ветра, датчики размещены под углами +а и — а к горизонту на колонке, ки25 нематически связанной с осью вращающегося трансформатора, расположенного в жестко закрепленном основании, причем, сигналы тахогенераторов подаются на блок вычитания, и блок сложения, электрически связанный с

30 входом вращающегося трансформатора.