Способ измерения средних направления и скорости ветра

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< >593I50

Союз Советских

Яацлалистических, Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05.03.76 (21) 2330351/18-10 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 15.02.78. Бюллетень № 6 (45) Дата опубликования описания 08.02.78 (51)М.Кл, G 01 P 5/02

G 01 P 13/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по ленам изобретений и открытий (53) УДК 531.508.5 (088.8) (72) Авторы изобретения

Е. Б. Грейз и В. И. Тимофеев

Центральное конструкторское бюро гидрометеорологического приборостроения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СРЕДНИХ

НАПРАВЛЕНИЯ И СКОРОСТИ ВЕТРА

Изобретение относится к измерительной технике, применяемой в метеорологии.

Известен способ измерения азимута ветра, основанный на,преобразовании фазового сдвига между сериями основной и опорной последовательностей импульсов во временной сдвиг,,в течение которого производят счет импульсо в выбранной частоты, который прекращают после выбранного числа периодов (1).

Недостатком такого способа является возможность ошибки измерения, обусловленная, во-первых, разрьввом 1-го рода характеристики на правления в тогке Π— ЗбО, во-вторых, влиянием скорости ветра на направление, возникающим при колебаниях скорости ветра за

:время измерения.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению я вляется способ получения ортогональных составляющих вектора ветра, основанный на преобразовании фазового сдвига между сериями основной и опор ной последовательностей импульсов во временной сдвиг, прямо пропорциональный направлвнию ветра и обратно пропорциональный скорости ветра, с последующим формированием .временных и нтервалов, пропорциональных синусу и косинусу направления ветра в течение заданного времени осреднения (2).

Недостатком этого способа является возможность ошибки измерения, обусловленная, во-первых, разрывом 1-го рода характеристики направления в точке Π— ЗбО, во-вторых, тем, что заполнение временных интервалов. пропорциональных синусу и косинусу направления ветра, импульсами, частота которых

IIpoIIopUèoHàëüíà скорости ветра, происходит за время, не совпадающее с временем измерения напра вления ветра.

Целью изобретения является повышение точности измерения средних направления и скорости ветра.

Указанная цель достигается тем, что за

15 временной сдвиг, .кратный целому числу периодо в îснов ной последовательности импульсов, подсчитывают число импульсов, пропорциональное направлению, ветра; временные интервалы, пропорциональные синусу и коси>0 нусу направления ветра, заполняют импульсами задан ной частоты; эти импульсы подсчитывают за время осред нения, и по полученным количествам импульсов, пропорциональным ортогональным составляющим вектора

25 ветра, судят о среднем направлении и средней скорости ветра.

На фиг. 1 показаны последовательности иипульсов с датчика ветра (а — основная, б — опорная); на фиг. 2 — блок-схема устройства, реализующего данный способ.

593150

У стройство содержит датчик .ветра 1, фазометр 2, функциональные преобразователи

8, 4, элементы И 5, б, генератор 7, устройства осреднения 8, 9, блок управления 10, блок обратного преобразования 11.

Значения среднего направления и скорости ветра по данному способу измеряются следующим образом.

Задают частоту генератора 7 (частоту заполнения временных интервалов, пропорциональных синусу и косинусу направления ветра), время осреднвния,,з начение числа периодов основной последовательности импульсов

К. Фазометр 2 измеряет фазовый сдвиг между последовательностями импульсов с датчика ветра 1 и вырабатывает значение текущего направления ветра через каждые К периодов основной последовательности импульсов (например, при К=2 текущее направление ветра измеряется к концу каждого 2-го периода основнои лоследовательности импульсов).

Функциональные преобразователи 8, 4 формируют временные интер валы, пропорциональные синусу и косинусу текущего направления ветра, которые поступают,на первые входы элементов И б, б, .на другие входы которых поступают импульсы частоты заполнения с генератора 7.

Устройства осреднения 8, 9 подсчитывают количества импульсов, пропорциональные ортогональным составляющим вектора за время измерения, задаваемое блоком управления

10. Блок управления 10 подает управляющие сигналы на блок обратного преобразования, который вырабатывает значения средйих напра вления и скорости ветра.

Технико-экономический эффект данного способа заключается в повышении точности при определении средних направления и скорости ветра.

Фор мул а,изобретения

Способ измерения средних направления и скорости ветра, основанный на преобразова10 нии фазового сдвига между сериями основной и опорной последовательностей импульсов во временной одвиг, прямо пропорциональный направлению ветра и обратно пропорциональный скорости ветра, с последующим форми15 рованием временных и нтервалов, пропорциональных синусу и косинусу направления ветра в течение заданного времени осреднения, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения, за временной

20 сдвиг-, кратный целому числу периодов основной последовательности импульсов, подсчитывают число импульсов, пропорциональное направлен ию ветра; временные интервалы, пропорциональные сириусу и косинусу направле25 ния ветра, заполняют импульсами заданной частоты; эти имлульсы подсчитывают за время осреднения и по полученным количествам импульсов, пропорциональным ортогональным составляющим вектора ветра, судят о сред30 нем направлении и средней скорости ветра.

Источники информации, принятые во внимание лри экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

35 ¹ 446832, кл. G 0:1 P .13/02, 1974.

2. Авторское овидетельспво СССР № 519670, кл. G 01 W 1/02, 1976.

Фиг. 2

Составитель С. Непомнящая

Редактор Н. Каменская Техред И. Рыбкина Корректор И Симкииа

Заказ 1008/2066 Изд. Ио 208 Тираж 1109 Подписное

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. <Патент»