Meteorologik qurilmalar shamol tezligini o'lchash uchun qurilmani o'z ichiga oladi, deyiladi anemometr deb ataladi. Qadimgi yunoncha ta'rifdan tarjima qilingan tom ma'noda "veterinariya" degan ma'noni anglatadi. Ismga qaramay, qurilma faqat XIX asrda ixtiro qilingan. U shamol tezligini aniqlash uchun Irlandiya Robbiher tomonidan astronom tomonidan ixtiro qilingan.

Qurilma qaysi uchun ishlatiladi

Bugungi kunga qadar qurilma anemometrni faoliyatning turli sohalarida topish mumkin:

Ob-havoga rioya qilish uchun ishlaydigan meteorologiya stantsiyalarida.

Aeroportlarda. Ular parvoz xizmatidan zavqlanishadi.

Tog'-kon sanoati va ko'mirdagi shamollatish tizimlarining chiqarilishini aniqlash.

Qurilishda anemomentlar xavfsizlikni ta'minlash uchun ishlatiladi: qurilma kran shov-shuvining yuqori qismida o'rnatiladi. Belgilangan ish parametridan yuqori bo'lganida, u taqiqlanadi.

DA qishloq xo'jaligi Ushbu qurilma kimyoviy himoya va o'g'itli ekinlarni qayta ishlash paytida ishlatiladi.

Bu tezlikni o'lchash moslamasining asosiy yo'nalishlari ro'yxati qo'llaniladi. Alohida turlar Bundan tashqari, shamol yo'nalishi turli samolyotlar, havo haroratida o'lchash mumkin. Shamolning tezligi birligi - har bir turdagi qurilmalarda ishlatiladi - har xil qurilmalarda ishlatiladi.

Qurilma va ishlash printsipi

Anemometr shamol tezligini va yo'nalishini o'lchashga imkon beradi. U havo oqimini tezlashtiradi, shundan keyin olingan ma'lumotni qayta ishlaydi va magnitafonga uzatadi.

Dizaynning asosiy tugunlari faqat uchta blokdir:

Havo tezlikdagi tezkor ravishda o'lchash. Aniqroq gapirish uchun qurilma havo oqimining harakati natijasida hosil bo'lgan havo massalarini bezovta qiladi.

Havo parametriga havo parametriga qaytarishga xizmat qiladigan konvertor.

Konvertordan signalni oladigan yozish moslamasi.

Xususiy birlik o'z rolini bajaradigan har bir bosqichda o'ziga xos zanjir hosil bo'ladi.

Turli xil modellar

Ishlash printsipiga qarab, shamol tezligini o'lchash moslamasi uchta variantda ishlab chiqariladi:

Mexanik. Ularda havo harakati tufayli individual elementlarning aylanishi mavjud. Ushbu bo'limda anemometr kubog 'va qanot (yoki pichoq) kiradi. Ular o'zlari orasida havo oqimini sezadigan elementni farq qiladi.

Isitish (yoki issiqlik). Ularning dizayni isitish elementini o'z ichiga oladi (odatda bu oddiy yorqin simlar). Harakatlanuvchi havo massalari ta'siri ostida ushbu element sovigan. Qurilma haroratni kamaytirish darajasini belgilaydi.

Tovush tezligini o'lchaydigan ultratovush. Ovoz, harakatlanuvchi gaz orqali turli xil tezlikka ega. Agar u shamol tomon harakat qilsa, unda tezroq tezroq bo'ladi. Va aksincha, bir yo'nalishda shamol bilan harakatlanayotganda, uning tezligi statsionar havoga qaraganda yuqori bo'ladi.

Tasniflash

Shamol tezligini o'lchash moslamasi uning tuzilmasiga to'g'ridan-to'g'ri havo oqimi bilan aloqa qiladigan sensorga ega. Ushbu sensor turiga qarab, ta'kidlash quyidagi turlar Anemometrlar:

Aylanma, individual tarkibiy elementlar shamol tezligining ta'siri ostida aylanishni boshlaydi.

Ultratovush tekshiruvi, aks holda akustiklar deb nomlanadi.

Isitish, ular ham termal deb ataladi.

Optik, bu o'z navbatida lazer va dopherga bo'linadi.

Dinamik, uning printsipi pito panletl naychaga asoslangan.

Suzish.

Vortex.

Bu hozirgi paytda topilishi mumkin bo'lgan qurilmalar ro'yxati.

Qanot aneemometr

Ushbu qurilma 0,5 dan 45 m / s gacha bo'lgan havo harakatining tezligini aniqlay oladi. Bundan tashqari, ushbu qurilma minus 50 ga teng bo'lgan haroratni o'lchashga imkon beradi.

Anemomning dizayni shundaki, shamol podpolkovnik tomonidan qabul qilinadi. Bu engil nurli g'ildirak mexanik ta'sir metall uzuk bilan himoyalangan. Uning ishining printsipi fan yoki tegirmonga o'xshaydi. Shamol ta'siri ostida, pervanel aylana boshlaydi. Tishli g'ildiraklarga ko'ra, uning aylanish mexanizmining o'qlariga uzatiladi.

Anemometr shu tarzda tartibda sotgan mexanizm pervanel yonida joylashganligi uchun qo'llaniladi. Shu sababli shamol uchun to'siq yaratildi, shu bilan ishlov berish oralig'i bilan cheklangan. Bunday qurilmalar shamol tezligini o'lchashi mumkin, bu esa 5 m / s dan oshmaydi. Ushbu qurilmalar minalar, quvurlar, havo kanallarida havo oqimini o'lchash uchun javob beradi.

Aneemetrning qanotli raqamli sensori asbobga yoki masofadan boshqarish vositasi ekanligiga bog'liq bunday tarzda yaratilgan. Ushbu dizayn tufayli shamol uchun to'siq yo'q. Shuning uchun, qurilma oqimni o'lchaydi, uning tezligi 45 m / s ga yetishi mumkin.

Bir stakan turidagi dasturlar

Aneemetr Cristister o'lchovlarni faqat aylanish o'qiga perpendikulyar joylashgan tekislikda amalga oshirishga qodir. Qurilmaning dizayni yarim shar shaklidagi yarim yarim soniyada, rotorning nosimmetrik kesma so'zlariga kiyingan.

Birinchi variantlar paydo bo'ldi ushbu qurilma 1846 yilda orqaga. Yaratuvchisi - Jon Robinson. U pichoqlarning tashqi o'xshashligi tufayli kubok bilan olingan. Shifokor stakanlarning aylanish hajmi ularning hajmiga ta'sir qilmaydi deb o'yladi. Uning fikricha, stakanni aylantirish tezligi shamol harakatining tezligidan uch baravar kam. Keyinchalik, bu nazariya rad etildi. Qurilma 2 dan 3,5 gacha bo'lgan oralig'ida bo'lgan koeffitsientga ega ekanligi isbotlandi.

1926 yilda Jon Patterson uchta stakan bilan rotorni taklif qildi. Kashinlarning maksimal momenti shamol harakati bilan bog'liq 45 daraja burchagiga aylanishi kuzatildi.

O'tgan asrning to'qqizinchi yillari boshida, Derek Werekon shamol tezligini o'lchash uchun kubok vositasini yaxshiladi. Uning takomilligi shamol harakatining yo'nalishini qo'shimcha ravishda o'lchashga imkon berdi. Unga yetib keldi oddiy usul - Kuboklardan birida katakchani o'rnating. Chekbox aylantirganda, tuzoq qavatida shamolda harakatlanadi va ikkinchisi esa qarshi.

Tasodifiy qo'llanma asboblari ajratilgan vaqt uchun amalga oshiriladigan inqiloblar sonini hisoblaydi. Yaxshilangan aneometrlarda rotor turli turdagi takometrlarga bog'laydi. Ushbu vositalar bir lahzali shamol tezligini va real vaqt rejimida o'zgarishlarini namoyish etishga qodir. O'lchash oralig'i - 0,2 dan 30 m / s gacha.

Issiqlik qurilmalari

Bunday aneemometrlarning ishlash printsipi simning elektrga chidamliligini aniqlashdir. Bu qiymat harakatlanuvchi havo oqimi tufayli kamaytirilgan haroratga qarab farq qiladi. Bu xuddi terida quyoshli issiq kun shabada bo'lgani kabi.

Anemometrning dizayni - bu metall filmi (platinum, Nichrome, kumush, volfram va boshqa metallardan), bu atrof-muhit haroratidan kattaroq haroratgacha isitiladi.

Qurilmalar ichida bu tur Bitta ahamiyatsiz narsa bor - mexanik ta'sirlarda kam kuch.

Ultratovush anamometrlar

Ushbu vositalarning ishlash printsipi harakatlanuvchi havo oqimida tovush tezligini aniqlashga asoslanadi. Shuning uchun bu anemometr ham akustik deb ataladi. Ovoz bir yo'nalishda havo bilan harakatlanganda, uning tezligi oshadi. Shamol tomon harakatlanayotganda tovush tezligi kamayadi. Shu sababli, ultratovushning turg'unligini olish vaqti o'lchanadi. Qurilma olingan ma'lumotlarni qayta ishlash uchun kompyuterga ulangan.

Sensor bir nechta funktsiyalarni bajarishi mumkin. Ularning miqdoriga qarab, bir necha turdagi sensorlarni ajratish mumkin:

Shamolning tezligi va yo'nalishini aniqlashi mumkin bo'lgan ikki o'lchovli.

Uch o'lchovli, bu shamol tezligi vektorining barcha uchta tarkibiy qismini aniqlaydi.

To'rt o'lchovli, oldingi turlarning ko'rsatkichlaridan tashqari havo haroratini o'lchashi mumkin.

Ultrasonik moslamalar shamol tezligini 60 m / s gacha o'lchashadi.

Ilgari qilingan. U trubka va uzatuvchi o'rtasidagi chiziqqa shamol tezligini proektsionini hisoblashni bilar edi. Samolyotda (2D) shamol tezligi vektorini olish uchun ikkinchi koordinata, agar biz ikkinchi sensorni perpendikulyar qo'shsak, biz erishamiz. Bunday holda, siz anemoometr inpatternni tuzatishingiz mumkin - Vane-dan foydalanishning hojati yo'q va qaysidir ma'noda mobil aloqani tashkil qilish.

Birinchi versiya

- dedi qilingan va yaxshilab.

Polipropilen quvurlarni qirqishidan, u xochni payvandlangan edi. Barcha sensorlar kesilib, quvurlar ichida asfaltlangan simni ko'tarishdi. Sensorlar orasidagi masofa 70 sm.

Dastur kodi shunday.

Ikki o'q anemometrining birinchi versiyasining dastur kodi

#Include. #Include. #Include. #Defin TRIG 4 #DEFINE ECHO 2 #Defin Trig2 8 #Defin Echo2 12 #Defin Echo2 12 #Define_Bir_BUS 7 #Defin dht21_pin 0 statik tress suzuvchi deftist \u003d .6985; // m statik tress suzuvchi javob2 \u003d .713; // M // Mehlanma instansiyasini har qanday ochiq yo'l bilan muloqot qilish uchun (shunchaki Maksim / Dallas Harorati emas) Onewire (bitta_wire_bus); // Dallas haroratiga ongimizga murojaat qiling. Dalstakerali sensorlar (va onalari); VOLD sozlash () (trig, chiqish); Echoode (Echo, Kirish); Serial.begin (57600); // kutubxonamnikini boshlang. ); Serial.println ("x masofa tshiq tcalc tcalc tcht gsi v");) bo'sh ko'cha () (// Ma'lumotlar //serial1print ("DHT21, \\ T" (Dht21_pin); Fallat dhttum \u003d 50; Swenat dhthum \u003d 50; : // serial.print ("OK, \\ t"); dhttemp \u003d dht.tmeer; Dthtum \u003d DHT xatosi, \\ t "); tanaffus;) Ma'lumotlar // Serial.print (dhhum, 1); // serial.print (",, \\ s"); dazinlar. Haroratni olish uchun buyruqni yuboring DS18820 float dist \u003d 0; suzuvchi temp \u003d sensorss.getpcyindexe (0); 0); // dhttmemp; uchun (0); uchun (int i \u003d 0; i 0) (WD + \u003d 90; wd + \u003d 270;) //serial.println ("X masofa tshiq tcalc tcalc tdax tdht g"); //Serial.println threadring (mimmetime) + char (9) + satr (impulsetime2)); Serial.println (satr (Impulsetime) + char (9) satr + char (masofadan, 5) + char (9) + satr (masofa (9) + satr ( Temc) + char (9) satr (TCALC) + char (dhttemp) + char (9) + char (9) + satr (9) + satr (9) v2) + char (9) + satr (v3) + char (9) + satr (WD)); )

So'nggi ikki raqam kerakli gorizontal tezlikni va shamol yo'nalishini beradi. Yo'nalish shimol tomon Azimut shaklida hisoblanadi va darajalarda berilgan. Aylanishi soat yo'nalishi bo'yicha aylanishi.

Afsuski, natijalar meni xafa qildi.

25 o'lchovli o'lchovlarda o'rtacha darajada tinch havoda ko'rsatuvlar o'rtacha 1,5 m / s gacha, o'lchovlar soniya soniyada bir martaga beriladi. Agar o'rtacha 10 baravar ko'proq ko'rsatma bo'lsa, vaziyat yaxshilanmoqda, ammo muammoni tubdan hal qilmaydi. Bundan tashqari, tezlik jadvaliga ikki o'qda baholash, bir juft sensor fonini bir juft sensorlar sezilarli darajada farq qiladi.
Ehtimol, men sensorlarni uzaytirgan simlarda ish. Siz Redo bo'lishingiz kerak.

Ikkinchi versiya

Hammasini qayta ko'rib chiqish uchun yana bir sabab bor. Birinchisida ta'kidlanganidek, tovushning tezligi harorat 1,5 ° C ga o'zgartirilsa, 1 m / s ga o'zgaradi. Ikkala o'qda o'lchash xatolari katlanmoqda. Iliq yoki sovuq havo impulslari bunday anemometrning o'qishlarini sezilarli darajada buzishi mumkinligini tushunish kerak. Issiq shabada eskirgan yorug'lik bilan 4 m / s guvohligida bu ma'noga ega emas.
Xizmatkor eksperimentning diagrammasidan, hatto haroratning sekin o'zgarishi o'lchanadigan tezlikni siljitishi mumkin, va haroratning tez o'zgarishi 1,5 m / s tezlikda o'lchanadi, Harorat sensori asta-sekin bu o'zgarishlarni amalga oshiradi. Shuni ta'kidlash kerakki, ushbu tajriba mening stolimda to'g'ri o'tdi va harorat o'zgarishi tabiiy edi - men hech narsa tegmadim va hech narsadan isrof qilmadim.

Va keyin bir xil printsip masofani o'lchashda qutqarish uchun keladi. Agar eslasangiz, HC-SR04 asl HC-SR04 ortida o'tkaziladi, shuning uchun natijalar shamolning mavjudligiga bog'liq emas. Agar ma'lum bir masofadagi tovushning tezligi bir yo'nalishda bo'lsa, unda bir yo'nalishda bo'lsa, unda bu ikki guvohlik orasidagi farqni yarmiga bo'linadi va bu o'qda bu ikki hodisaning istalganining farqsi. Bunday holda, ± 25 ° C oralig'idagi harorat o'zgaradi, bu mutlaqo tanqid qilmaydi, bu mutlaqo juda muhim va termometrsiz qila olmaymiz. Nega biz termometrga muhtojmiz? Agar biz ikkala yo'nalishda ham signalni bilsak, unda biz haroratni osonlikcha hisoblaymiz, bu siz shamol tezligini aniqlashtirishingizni anglatadi.
Bitta kichik bir maydalagich bor - bitta o'qda ikkita HC-SR04-dan foydalanishingiz kerak. Sanoat namunalarida, sensorlar navbatma-navbat qabul qilgich va uzatgichning rolini bajaradilar. Bizning holatlarimizda, siz uchun to'g'ridan-to'g'ri Arduino-ga ulanishingiz kerak bo'ladi va bittadan 40 km kupt bilan 8 ta pulsni yaratishingiz kerak, shundan so'ng ularni boshqasidan uzatishi mumkin. Ushbu yo'lda muayyan qiyinchiliklarni bilish menda yana 25 rubllik 25 rublni sotib olish va kam qon bilan shug'ullanishni osonlashtiradi. Keyingi safar qilaman. Shu bilan birga, ikkita sensorda, men bunday konfiguratsiyada bir o'qda shamol tezligini va haroratni o'lchashni o'lchayman. Bu erda shovqinni olib tashlash uchun asosiy muammo, bu juda katta guvohlikni tinch havoda.

Dizayn

Lehimchilik temir bilan qurollangan. Dizayn tarkibiy qismlarga shafqatsiz munosabatda bo'ldi. Yangi versiya Men juda yaxshi ish qilmaslikka qaror qildim, lekin behuda. Yo'qotadigan joyni qaerdan topmasligingizni hech qachon topmang. Bu shunga o'xshash narsa paydo bo'ldi.

Birinchidan, trubkaga iloji boricha yaqinroq joylashtirilgan va uzatuvchi atigi 20 sm olib tashlangan. Ikkinchi to'plam esa 180 daraja va maydonlarga aylantirildi. Ikkala juft sensorlarning bir-biriga mos kelmaslik yaxshiroqdir. Ideal holda, tinch havoda ikkala yo'nalishda ham signalning tezligini anglashimiz kerak. Fatral sinovlar bizning nazariyamizni tasdiqladi. Bunday konfiguratsiyada haroratdan qat'i nazar, haroratdan qat'i nazar, juda kam shovqin va juda aniq ko'rsatmalar mavjud.

Avvaliga men shunchaki ko'k juftlikdan qora rangdan uzoqlashishga harakat qildim. Mening o'pkam etarli emas. Ammo qiziquvchan haqiqat - o'pkadagi havo 1,5 m / s tezlikda tezlikni keltirib chiqargan, chunki DS18b20 hech narsa sezmadi. E'tibor bering, o'pkam faqat 0,5 m / s ni berishga qodir. Keyin men katta qavatni yoqdim va hamma narsani ko'kdan qora ranggacha yubordim. Ehtimol, xonaning tubidan va hatto DS18b20 kabi sovutish havosi ushbu qisqarishni boshlaganini ko'rish mumkin, ammo endi uning qadriyatlari tezlikni hisoblash uchun foydalanilmaydi. Mening muxlisim taxminan 2 m / s tezlikda urganini kashf qildi. Bundan tashqari, pauza paytida biz haroratning asta-sekin o'sib borayotganini va o'lchanadigan va o'lchanadigan harorat o'rtasidagi ajoyib bog'liqlikni ko'ramiz. Oxirida men muxlisni boshqa tomondan qo'ydim va qarama-qarshi yo'nalishda qarama-qarshi yo'nalishda olinadi. Xurray, o'rtoqlar, u ishlaydi!

Shamolning tezligini hisoblash dasturi

Ikki ultratovush sezgirligining anametrining ikkinchi versiyasining dastur kodi

#Include. #Include. #Include. #Defin TRIG 4 // HC-SR04 №1 #DEFINE ECHO 2 #Defin Trig2 8 // HC-SR04 №2 # DS18b20 # DSTEFIN PERSON DAZ; #Defin dht21_pin 0 // dht21 statik tranzi sstist \u003d .2121; // m statik tranzi suzuvchi javob2 \u003d .2121; // m suzuvchi tcalc \u003d 0; // Onewire instansiyasini sozlash uchun onewire qurilmalari bilan aloqa qilish uchun (nafaqat maxim / Dallas Harorati emas) Onewire Onewire (bitta_wire_bus); // Dallas haroratiga ongimizga murojaat qiling. Dalstakerali sensorlar (va onalari); VOLD sozlash () (trig, chiqish); Echoode (Echo, Kirish); Serial.begin (57600); // kutubxonamnikini boshlang. ); Serial.println ("x masofa tshiq tcalc tcalc tcht gsi v");) bo'sh ko'cha () (suzuvchi temp \u003d 0; suzuvchi dhttemp \u003d 0; suzuvchi dhthum \u003d 50; // dht.tlib_pin) (dhtf \u003d dht.tmeer; zhum \u003d Dht.humeclity; (sensorlar.getdevricecteunt (sensors.getddeevitectures (sensorlar) ds18820 temp \u003duyders (0); // dttemp;)-suzish / 0 ni olish uchun buyruqni yuboring ; Suzuvchi dist2 \u003d 0; chekkacha kremetime \u003d 0; chekkacha impulmetime2 \u003d 0; int n \u003d 50; i str 0) (WD + \u003d 90;), boshqa (Satr (Impulsetime) + Char (9) + Char (9) + char (dist, 5) + char (dist, 5) + char (dist, 5) + char (dis 9) + satr (Dist2, 5) + char (9) satr (TCALC) + Char (9) + Char (9) + char (9) + satr (dhtum) Char (9) + satr (m, 5) + char (9) + satr (v)); )

Dastur DHT-21 va DS18b20 sensorlarisiz ishlaydi. DS18b20 Ushbu kodning hisob-kitoblari uchun hech qanday joyda qatnashmaydi - faqat terminalda standart sifatida ko'rsatilgan. Nodir sensori bo'lmagan holda harorat 50% namlik bilan havoga etib boradi. Amalda, bu juda oz xato qiladi. Shamol tezligini o'lchash uchun bu sensorlar umuman ta'sir qilmaydi.

Aslida, bu hamma HC-SR04 dan siqilishi mumkin. Samolyotda shamol tezligi vektorini olish uchun birinchi va yo'nalishni eng tez va yo'nalishni olish uchun birinchi versiya formulasining xabarini qo'shishingiz kerak. Bu qo'shimcha sensorlar kelishi bilanoq, bu g'amxo'rlik qiladi.

P.S.

Diregarlar yaqinda, dizayn Reyl yana 2 marta ozod qildi, ammo u o'sha ultrasonik anemometrga etib bormagan bo'lsa, men hali ham u ultratovushli anemometrga etib bormaganman, ammo men hali ham davom ettirmadim, lekin men hali ham davom ettirmadim g'oya ishlamoqda.

P.P.S. 2018 yil.

Ko'pgina so'rovlar bilan men hech qanday kutubxonalarni talab qilmaydigan yakuniy eskizni joylashtiraman (EEPROM standartidan tashqari) va 4 sensor bilan ishlaydi. O'rnatilgan kalibrlash va o'lchash qiymatlarini o'zgaruvchan xotiraga ega bo'lgan har xil kalibrlash va tejash qiymatlari bo'lgan kod. Va eng muhimi. Yuqorida tavsiflangan muammo simlar bilan bog'liq emas, lekin sentorlar bilan bitta xonada ishlash bilan bog'liq pulsatsiya bloklari Kompyuterning quvvati, monitor va boshqalar. (Ularning konversiya sxemasi 40 kHzning yaqin chastotasida ishlaydi). Men sensorni ko'chaga olib tashlash muammosiga aralashuvdan to'xtovsiz (Bluetooth-dagi ma'lumotlarni uzatish bilan) to'xtatdim. Aks holda u ishlaydi. Bu sepilgan sensorlar uchun versiya, ammo tarqatish usullari mavjud. Agar siz loyihaga qaytsangiz - amalga oshiring.
Ushbu kod uchun sensorlar orasidagi masofadan qat'iy nazar. Qurilmani shamolsiz makonga solib qo'yish kerak (vasiz) puls shovqin) Va terminal orqali bir necha bor 2 ta jamoani berish uchun:

Birinchisi - bu ma'lumot termometridagi hozirgi harorat (har qanday ko'cha), ikkinchisining ta'kidlashicha, bu ma'lumotlarga ko'ra, u senuvchilarning orasidagi masofani hisoblaydi va ularni EPEPROM-da yozadi. Barcha qo'shimcha o'lchovlar ushbu qiymatlardan to'lanadi.

4 HC-SR04 sensorlari uchun anemometrning so'nggi ko'rinishi

// WindSpeed \u200b\u200bV.4 - anamometr // mualliflik huquqi Evgeniy Istomin [Elektron pochta bilan himoyalangan] Qabul qilgich va uzatuvchi xochning qarama-qarshi uchlariga ajratilgan; diagrammada, rozerlarning shamolning yo'nalishi va kuchini to'g'ri hisoblash uchun pozitsiyaning holati tasvirlangan // sr04 №1 // Shimoliy ( 0 g) // o // | // | // HC-SR04 №2 O ------ | - HC-SR04 №4 // G'arb (270G) | Sharq (90 g) // |/ |/ |/ |/ |/ | // O // HC-SR04 №3 // Janub (180 g) // http://tperaturature_koeffusi_KoeFirogo_karnogo_karnogo_karnogo_shaseFireniya // eng yaxshi tanlov Materiallar - Tuba 36htary, ammo odatiy apparat juda mos keladi :-) Oddiy apparat :-) #Defin Define_distance 0.22 // Hukmdor tomonidan o'lchanadigan dalchilar oralig'ida. #Defin MES_PAYUY 90 // O'lchovlarni namlash uchun o'lchovlar orasidagi pauza qiling. Aslida sizda kamida 1, ms kerak. #Defin Mes_avernery 8 // Harorat uchun qancha o'lchovlar mavjud. #Defin Prin_perioiot 500 // Davr tubida, MS #include #Defin noto'g'ri 0 #defin haqiqiy 1 #defin echo1 2 #Defin Echo1 Echo4 5 #Defin Echo2 №1 №2 # HC-Sr04 №3 №3 №3 №3 №3 №3 №3 #Defin TRIG4 9 // HC-SR04 №4 #Defin POC2 10 #DEFININE @ Muthefin POU2 12 #Defin POB3. % 90% D1% D1% BB% D1% T1% D1% D1% D1% D1% D1% D1% T1% D1% D1 \u200b\u200b%%% D1% D1% D1% D1% D1 \u200b\u200b%%% D1% D1% D1% T1% D1% D1% T1% D1% D1% D1% D1% D1% D1% D1% T1% D1 \u200b\u200b%% D.0% T1% D1 \u200b\u200b%%% D1% D1% D1% D1% D1% D1% D1% D1% D1% D1% D1%% D1 %%% thent % D1% dan 8c% d1% B5% B5% B5% B5 %% d1% 82% (1% dan 1% d1% ni 8,1% 8b% ni 8B %%) Print_loop Print_perioi / (4 * (Mes_paus)) // Farat deftist1 \u003d Define_distance Terminalga o'lchov chiqishdan oldin qancha tsiklni o'tkazib yuborish; Suzuvchi deftist3 \u003d define_distance; Suzuvchi deflist2 \u003d demile_distance; Suzuvchi deftist4 \u003d define_distance; Suzuvchi tcalc \u003d 0; // havo harorati (hisoblab chiqilgan) konstan po'sti zhum \u003d 50; //% namlik suzish m \u003d 0.02895; // molyar og'irligi kg / mit https://ru.wike'y%dzipe'ozfdfdfdfddddddddddddfdfdfdfdfd0%dfd0%dfd0%dfd0%dfd0%dfd0%dfd0%dfd0%dfd0%dfd0%dfd0%dfd0%dfd0%dfd0%dfd0%dfd0%dfd0%dfd0%dfd0%dfd0%dfd0%dfd0%dfd0%dfd0%dfd0%dfd0%dfd0%dz 8F_% D0% D0% D0% D1% D1% T1% T1% B0 CST Conce R \u003d 8.31447; // Universal gaz Doimiy J / (mol * K) https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A3%D0%BD%D0%B8%D0%B2%D0%B5%D1%80%D1 % 81% d0 %% d0% B9% B9% B9% B9% B90% B90% B70% %% %%% B7% B7% %%%% B0 yil % D1% dan 8F% o'rtacha d.0%% D1 %% %%% bd% dan yuqori d1% 133.3; // PA-dagi matbuot. Dengiz sathida 101325 da x \u003d 1.4 * r / m; Suzuvchi c \u003d sqrt (x * (Tcalc + T_Abus)); // Tezlik tezligi m / s https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BA%D0%BE%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%82% D1% 8c_ %% z.0% B7% D1 %%% B0 B0 B0 B0 B0 B0 Fallat Impulsetime1 \u003d deftist1 / c; suzuvchi impulmetime2 \u003d deftist2 / c; suzuvchi impulsatime3 \u003d deftist3 / c; suzuvchi impulmetime4 \u003d deftist4 / c; imzolanmagan char son \u003d 0; // ko'chadan Counter ////////////////////////////////////////// // / ///////////////////////////////////////////// // /// //////// // oddiy suzuvchi filtera (qaytish (((Mes_ave - 1) * Y1 + Y) / Mes_awerapery; //////////////////////////////////////// // //////// ///////////////////////// // Tovushni sensorlar, suzuvchi zargarlik buyumlari orasidagi ovozni o'lchashni o'lchash (Soft Y) (Signal Y; Right Y); Digitalwrite (Trig, yuqori); Kechiktirish metriksekundlar (10); digital yozish (TRIG, past); agar (sado\u003e prins_loop) seriyali.print (satr (y, 0) + char (9)); Digitalwrite (POCT, past) ; Y * 1e-6;); //////////////////////////// // //////////////////////////////////////////// // //// ////// // ong (EREPROM.UZ (0, deflist1) orasidagi masofaning chiroq xotirasida eslab qoling (1 * o'lchami), deflist2); EEPROM. (float), defdist3) qo'yish; EEPROM.PUT (3 * sizeof (float), DefDist4);) //////////////////// /////// /////////////////////////////////////// // ///////// ////////////////////// // /// // //// // ///// // //// // / Flacat sensorlari orasidagi masofani GetDefDist (Float DD; EEPROM.GE) (EEPROM.GE); agar (DD)<= 0) dd = DEFINE_DISTANCE; return dd; } /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// // расчет скорости звука в зависимости от температуры, давления и влажности void GetC(float t) { M = (28.95 - 10.934 * DHThum * 0.01 * (133.3 * 4.579 * exp(17.14 * t / (235.3 + t))) / P) / 1000; X = 1.4 * R / M ; c = sqrt(X * (t + T_ABS)); } /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// void setup() { pinMode(Pow1, OUTPUT); pinMode(Pow2, OUTPUT); pinMode(Pow3, OUTPUT); pinMode(Pow4, OUTPUT); pinMode(Trig1, OUTPUT); pinMode(Trig2, OUTPUT); pinMode(Trig3, OUTPUT); pinMode(Trig4, OUTPUT); pinMode(Echo1, INPUT); pinMode(Echo2, INPUT); pinMode(Echo3, INPUT); pinMode(Echo4, INPUT); digitalWrite(Pow1, HIGH); digitalWrite(Pow4, HIGH); digitalWrite(Pow3, HIGH); digitalWrite(Pow2, HIGH); defDist1 = GetDefDist(0); // читаем из flash-памяти расстояния между датчиками defDist2 = GetDefDist(1 * sizeof(float)); defDist3 = GetDefDist(2 * sizeof(float)); defDist4 = GetDefDist(3 * sizeof(float)); Serial.begin(57600); while (!Serial) { ; // wait for serial port to connect. Needed for native USB port only } Serial.println("impT1\timpT3\timpT2\timpT4\tdist1\tdist3\tdist2\tdist4\tTcalc\tv1\tv2\tWD\tv3 " + String(PRINT_LOOP)); } /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// void loop() { // период измерений = 1 / (4e-3 * (MES_PAUSE + 1)) impulseTime1 = measument(Trig1, Echo1, Pow1); impulseTime3 = measument(Trig3, Echo3, Pow3); impulseTime2 = measument(Trig2, Echo2, Pow2); impulseTime4 = measument(Trig4, Echo4, Pow4); //if (count > Mes_avernergeraperye) serial Tkalc \u003d Filtera (TCALC, kv.) / deflatsiya1 + deflysist1 + defultist3) / (impulsetime1 + impercultime3 + t_abs); Agar ((TCALC\u003e 70) | (TCALC)< -50)) Tcalc = 0; GetC(Tcalc); float Speed_of_sound1 = defDist1 / impulseTime1 ; float Speed_of_sound2 = defDist2 / impulseTime2 ; float Speed_of_sound3 = defDist3 / impulseTime3 ; float Speed_of_sound4 = defDist4 / impulseTime4 ; float v1 = ((Speed_of_sound3 - Speed_of_sound1) / 2); float v2 = ((Speed_of_sound2 - Speed_of_sound4) / 2); float v3 = sqrt(sq(v1) + sq(v2)); int wd = int(atan(v2 / v1) * 180 / 3.1416); if (v1 < 0) { wd += 180; } else if (v2 < 0) { wd += 360; } if (count > Print_loopik) (Serial.println (satr (C, 5) + char (TCALC) + char (9) + char (9) + satr (9) + satr (WD) + char (9) + satr (V3)); Count \u003d 0; . 5 if (dyuym \u003d\u003d t ») (satr a \u003d serial.readstring (); Tcalc \u003d A.To'flooat (); gets - sozlash (0-da o'rnatish). Agar ((dyuym \u003d\u003d t ») | (de dyuym \u003d\u003d 'U')) ) Hisoblash ++; ) ///////////////////////////////////// // ////////// //////////////////////////////////// // ////////////

Ultrasone aneemometr

Ushbu turdagi qurilma Ultratovush tekshiruvi shamolning amaldagi yo'nalishda tezroq kengayishini anglatadi. Albatta, ultratovush aneemometr uch o'lchovli makonda shamol vektorini o'lchaydi (4.5-rasm). Har bir o'qdan iborat "qabul qilgichni uzatuvchi" dan ikki juft, 0,1-0,5 m masofada joylashgan. Transmitter doimiy yoki pulsatsiyalangan ultrasonik to'lqinlarni yuboradi.

Masofaviy to'lqin o'tib ketganda, shamolni ultratik to'lqini bilan ko'payish yo'nalishi bo'yicha d. Transmitter va qabul qilgich o'rtasida aniqlanadi:

qayerda υ ultratovush - Ultrasonik to'lqinni ko'paytirish tezligi, m / s; υ 1 - Oqda shamol vektorini proektsiyasini ko'paytirish tezligi i. , Xonim.

Farqni sarflash masofasi d. Transmitter va qabul qilgich o'rtasida ikkita ultratovushning ikkita to'lqinlari:

Shonni targ'ibot yo'nalishi bilan bog'liq bo'lgan konvertorlarning yo'nalishi anjirda ko'rsatilgan. 4.6.

Anjir. 4.5. Ultrasone aneemometr

Anjir. 4.6. ( U. - ultratovush to'lqinini ko'paytirish darajasi; V - Shamol tarqalishi darajasi N - Shimoliy S - Janubiy, W West; E-Sharqiy)

Rain parametrlarining masofaviy o'lchash usullari

Radioonde

Radioonde - ma'lum bir shamol parametrlarini o'lchash va axborot qabul qiluvchisini olish uchun ishlatiladigan qurilma. Bundan tashqari, unda harorat sensorlari, namligi va atmosfera bosimi mavjud. Radiogardning gorizontal holatini baholash, u ishlayotgan nuqtai nazaridan amalga oshiriladi radar yoki radar (Ingliz radio radiostantsiyasidan aniqlash va radio egalari va masofani aniqlash) - radarlar tomonidan aniqlash va aniqlash uchun o'rnatish. Masofadan o'lchash usullarining ushbu turi 0,1 sm dan 2 m gacha bo'lgan elektromagnit to'lqinlardan foydalanishni o'z ichiga oladi (100 MGts dan 50000 mgz gacha bo'lgan chastotalarga mos keladi). O'qish ob'ekti nurlanadi va nurlanish radioond va shamol parametrlari koordinatalari to'g'risida operatsion ma'lumotlarga ega. Radiuntda balandligi 20 km, parvoz muddati 90-120 min.

Soy

Shamol parametrlarini masofadan o'lchash uchun mo'ljallangan ultrasonik anemometr deb nomlanadi (ingliz tilidan. Shunday qilib. Indutni aniqlash va ko'tarish). Ushbu qurilmaning ishlashining asosi deb ataladi doppler effekti : Ob'ektni tezlikda harakatlantirganda υ, Ma'lum bir to'lqin uzunligining ultrasonik to'lqini Λ To'lqin dispersiyasi tarqoq ultraik to'lqinning chastotasi (to'lqin uzunligi) ob'ektning tezligiga bog'liq. Dopler burchak ostida sochilgan ultratovush to'lqinining chastotasi Θ tezlikda harakatlanish υ , ifoda tomonidan tavsiflangan:

(4.13)

qayerda φ - tezlik yo'nalishi orasidagi burchak υ va ultratik to'lqinlarning tarqalishi yo'nalishi.

Yer yuzasida joylashgan Sodar ultrasonik pulslarni yuqoriga ko'taradi (4.7-rasm).

Atmosferadan aks ettirilgan signallarning chastotasi shamolni ko'paytirish tezligiga mutanosib ekanligi aniqlanadi. Ariza Sodar shamol parametrlarini dengiz sathidan 17 km balandlikda bosib, shamol parametrlarini o'lchashga imkon beradi.

Shamol tezligi, o'lchanadigan ultratovushli anamometrlar 30 m / s gacha etadi.

Noqulaylik ultrasonik aneemometrlar Ultratovushni harorat, namlik, atmosfera bosimidan, tegishli asbobni kalibrlashni talab qiladigan ultratovushni ko'paytirish tezligi.

Bundan tashqari, elektron uskunalar ushbu turdagi asboblar narxini oshiradi.

Sergak

Sergak (Ingliz tilidan. Oxirgi. Sodalar inkultatsiyalaridan farqli o'laroq, lazer idishlaridan farqli o'laroq. Shamol parametrlarini masofadan aniqlashda LIDARning harakati printsipi, havo tezligida harakatlanayotgan havo (chang, chang zarralari yoki axloqsizlik, chang yoki tuzli kristallar, chang yoki tuzli kristallar) tarqalishdir dophler almashtirish (26.7 .3 ga qarang). Bunday lazer tizimlari shamol harakati va havo notekisligini katta balandlikda o'lchash va baholashi mumkin.

So'nggi yillarda ishlab chiqilgan optik optik lazer tizimlari juda yuqori (10-12) sezgirlik bilan ajralib turadi.

Sun'iy yo'ldoshlar va raketalar

Zamonaviy radioondlar shamolning tezligi va yo'nalishini global lavozimli joy (ingliz tilidagi joylashtirish tizimi) - radioelektron vositalarining yig'indisi.

Anjir. 4.7. Soy

ob'ektning ob'ekti yoki atmosferada ob'ektning ob'ekti mavqeini va tezligini aniqlang.

Yuqori balandlikdagi havo oqimlari parametrlari raketalar bilan taxmin qilinadi. Shunday qilib, 2012 yilda Amerika kosmik agentligi (NASA) beshta atmosferadagi yuqori tezlikda havo oqimlarini o'rganish uchun beshta raketa ochdi. Loyiha ATTREX (anomal transport raketa tajribasi) deb nomlangan. Virjiniyadagi Valoplar orolidagi sinov markazi hududida boshlandi.

Taxminan 80 km balandlikda raketa kislorod bilan reaktsiyalangan maxsus regent (trimetil aluminiyga) tashlandi (bu reaktsiya mahsulotlari - alyuminiy oksidi, karbonat angidrid va suv bug'lari - zararsiz). Nazorat olimlarga havo oqishini o'rganishga imkon beradi. Yuqori tezlikdagi oqimlar (soatiga yuzlab kilometrlar) 100-110 km balandlikdagi olimlar uchun eng katta qiziqish uyg'otadi, ya'ni kosmos bilan chegarada. An'anaviy usullar ushbu oqimlarni o'rganadi, chunki havo zichligi bunday balandlikda havo zichligi juda past.

Sunoldoshlar bilan shamolning masofaviy ovozi sizga er yuzasida shamol ekranli kartasini qurishga, shuningdek atmosferada havo oqayotganini o'rganishga imkon beradi.

Shamol yo'nalishini aniqlash

Shamoldan foydalanish yo'nalishini aniqlash flugchi Vertikal o'q atrofida aylanadigan metall plastinka turiga ega bo'lish. Bir vaqtning o'zida havo harakati harakati va yo'nalishini o'lchash aneemummometr.

Ushbu qurilmaning havo pulllarining kontaktlari sonining ketma-ketligi, uning chastotasi shamol tezligiga mutanosib bo'lib, uning faza smenasi yo'nalishga bog'liq. Zamonaviy qurilmalarda shamol yo'nalishi haqidagi ma'lumotlarni uzatish potentsiometrdan foydalangan holda amalga oshiriladi (4.8-rasm). Yozuv pozitsiyasini o'zgartirish mos keladigan o'zgarishlarga olib keladi elektr tokiushbu tizim va indikator arrow o'qini aylanishiga olib keladigan qabul qiluvchi tizim statori orqali.

Potentsiometrik tizim tomonidan shamol yo'nalishini aniqlashning aniqligi ± 3

Anjir. 4.8.

O'chirish aniqlikdan foydalanish mumkin solosiinov tizimi (4.9-rasm). Muhim sensor rotorining aylanish, aylanish burchagidagi Ageter Rotorga mos keladigan qo'zg'aluvchi statorning ekskultaligidagi elektr tokisiga olib keladigan emfning paydo bo'lishiga olib keladi, bu magnit maydonni keltirib chiqaradi indikatorga ulangan.

Anjir. 4.9.

(Shamol yo'nalishi ko'rsatkichi) shamol yo'nalishini vizual ravishda aniqlash uchun mo'ljallangan. U kesilgan konusning shakli, shakllanadigan ramka va mahkamlagichga ega bo'lgan to'qima paypoqlaridan iborat (4.10-rasm). Mastda o'rnatildi. Zararmandchilik indikatorlari aeroportlar va kimyo korxonalarida, gazsimon oqish xavfi mavjud bo'lgan joyda qo'llaniladi.

Shamolning dominant yo'nalishini aniqlash uchun shamol atirgul - ko'p yillik kuzatuvlar bo'yicha ma'lum bir joyda shamolning tezligi va yo'nalishini tavsiflovchi vektor diagrammasi.

Anjir. 4.10.

Anjir. 4.11.

Bu nurlarning uzunligiga ega bo'lgan ko'pburchakka o'xshaydi, diagrammaning markazidan mutanosib ravishda (RBrambe)

ushbu yo'nalishlarning shamollarining takrorlanishi (4.11-rasm).

Xalqaro meteorologik tashkilot shamol yo'nalishini shamol yo'nalishini o'lchash uchun mo'ljallangan, shunda ular shamol yo'nalishini shamol yo'nalishini 0,5 dan 50 m / s gacha o'lchamdagi o'lchamdagi o'lchamlarini belgilaydi.