Bài giảng thiết bị đo gió

BÀI THIẾT BỊ ĐO GIÓ Đặc điểm đơn vị đo gió Véctơ gió đại lượng vectơ có hướng độ lớn Ngoài có thành phần gió theo phương thẳng đứng Cấu trúc rối gió thể Độ giật Vmax − Vmin G= Vmean Vmax: tốc độ gió tối cao Vmin: tốc độ gió tối thấp Vmean: tốc độ gió trung bình đại lượng lấy khoảng thời gian 10 phút Đơn vị đo tốc độ gió: m/s, km/h, Kt , m.p.h, fts/s Đặc điểm đơn vị đo gió Hướng gió: chia thành 8,16, 32 hướng: phù hợp độ xác theo yêu cầu Đơn vị đo hướng gió: độ Thang Beaufort sức gió để thông báo gió bề mặt Nguyên lí hoạt động thiết bị đo gió 2.1 Bộ phận cảm ứng hướng gió Bộ phận cảm ứng hướng gió thường sử dụng phong tiêu nón gió a Phong tiêu hệ thống không đối xứng theo trục thẳng đứng, hợp cứng (một hai đuôi) đối trọng, quay tự xung quanh trục thẳng đứng Do áp lực gió tác dụng vào đuôi phong tiêu, phong tiêu tự điều chỉnh hướng đối trọng luôn quay phía hướng gió thổi tới b Nón gió túi vải hình nón cụt, có miệng rộng căng vòng kim loại Vòng gắn vào ống kim loại quay tự quanh trục thẳng đứng Nguyên lí hoạt động thiết bị đo gió 2.2 Bộ phận cảm ứng tốc độ gió Bộ phận cảm ứng tốc độ gió thường sử dụng kiểu sau: a Một kim loại chịu áp lực gió quay xung quanh trục nằm ngang Dưới tác dụng áp lực gió, quay quanh trục nằm ngang tạo với phương thẳng đứng góc Tốc độ gió xác định theo độ lớn góc lệch đó; Nguyên lí hoạt động thiết bị đo gió 2.2 Bộ phận cảm ứng tốc độ gió Bộ phận cảm ứng tốc độ gió thường sử dụng kiểu sau: b Một chong chóng, cánh gồm vài ba gáo (hình bán cầu) quay xung quanh trục thẳng đứng Dưới tác dụng áp lực gió, gáo quay xung quanh trục Tốc độ gió xác định theo tốc độ quay chong chóng; Nguyên lí hoạt động thiết bị đo gió 2.2 Bộ phận cảm ứng tốc độ gió Bộ phận cảm ứng tốc độ gió thường sử dụng kiểu sau: c Một hệ thống gồm hai ống khí động học, dùng để xác định hiệu số áp suất toàn phần (áp suất động) áp suất tĩnh gió Tốc độ gió xác định theo độ lớn hiệu số hai giá trị áp suất Máy gió đơn giản (truyền thống) 3.1 Máy gió Vild Cấu tạo Bộ cảm biến: Hướng gió: phong tiêu hướng (2) Tốc độ: kim loại (5) Bộ phận biến đổi tín hiệu: Hướng gió: đối trọng (4) Tốc độ gió: đối trọng (8) Bộ phận hiển thị: Hướng gió: vòng đai (3) mang hướng (4 dài ngắn); Một mang chữ N (hoặc B, C), Tốc độ gió: cung gió (7) Máy gió đơn giản (truyền thống) 3.1 Máy gió Vild Nguyên tắc hoạt động Khi có gió, gió quay quanh trục nằm ngang (6) phía (Trục ngang luôn vuông góc với phong tiêu) Cung xác định tốc độ gió có răng, số (răng thẳng đứng) đến số Răng số lẻ ngắn số chẵn Cung mang cân với đối trọng (8) lắp đặt trục quay Dưới tác dụng áp lực gió, phong tiêu nằm vị trí cho đối trọng phía đón gió, gió nằm thẳng góc với gió nghiêng góc tuỳ thuộc vào tốc độ gió Máy gió đơn giản (truyền thống) 3.1 Máy gió Vild Độ xác không cao đo tốc độ gió tới 20m/s (bản gió nhẹ) tới 40 m/s (bản gió nặng) Nếu tốc độ gió vượt giới hạn ta xác định Máy gió tự ghi, tự báo Máy gió MUNRO Cách sử dụng Máy gió MUNRO đặt cố định nơi thoáng gió nhà, phần tự ghi đặt nhà Vào kì quan trắc 1, 7, 13 19 giờ, quan trắc viên đọc trị số (hướng tốc độ) làm mốc giản đồ Sau quan trắc giờ, cần thay giản đồ, việc thay giản đồ tiến hành theo trình tự sau: -Khoá van ống áp ống hút; -Làm mốc cuối đường ghi giản đồ; -Gạt kim khỏi giản đồ; -Tháo giản đồ khỏi trụ ghi làm mốc cuối Lắp giản đồ mới, lên dây cót đồng hồ -Đưa kim vào vị trí tì lên giản đồ làm mốc giản đồ Máy gió tự ghi, tự báo Máy gió EL Cấu tạo * Bộ phận cảm biến + Bộ phận cảm biến hướng gió: phong tiêu Bộ cảm biến máy gió EL Máy gió tự ghi, tự báo Máy gió EL Cấu tạo * Bộ phận cảm biến + Bộ phận cảm biến tốc độ gió: chong chóng gáo quay chong chóng gáo quay (11) phát báo (4); trục gáo (5) rôto cuộn dây (10); Máy gió tự ghi, tự báo Máy gió EL Cấu tạo * Bộ phận biến đổi tín hiệu: Bộ gồm stator rôto phong tiêu (6), tiếp xúc hướng gió (1-5) ,vòng dẫn điện (3); vòng dẫn điện (2) tiếp nối (4) Máy gió tự ghi, tự báo Máy gió EL Cấu tạo * Bộ báo hướng gió Máy gió tự ghi, tự báo Máy gió EL Nguyên lý hoạt động Bộ phận đo hướng gió + Khi có gió thổi phong tiêu quay hướng gió, rôto quay xúc với stato + Các tín hiệu truyền đến thị làm sáng bóng đèn tương ứng + Bằng việc xác định tần xuất lặp lại bóng đèn sáng nhiều thời gian hai phút ta xác định hướng gió Máy gió tự ghi, tự báo Máy gió EL Nguyên lý hoạt động Bộ phận đo tốc độ gió + Khi có gió thổi làm chong chóng quay, sản sinh dòng điện tương ứng vôn kế, + Tín hiệu truyền đến thị, tương ứng với trường hợp gió khác có giá trị vôn kế khác + Bằng việc xác định giá trị vôn kế thang chia độ ta xác định tốc độ gió Máy gió tự ghi, tự báo Máy gió EL Cách sử dụng Bộ phận cảm biến phận phát báo máy gió EL đặt cột gió độ cao 10-12m Bộ báo (và tự ghi có) đặt phòng làm việc Máy gió tự ghi, tự báo Máy gió EL Trình tự quan trắc Đưa công tắc hướng tốc độ báo vào vị trí đóng mạch, Đồng thời quan sát dao động kim báo mặt đồng hồ, hướng tốc độ gió phút xác định giá trị trung bình chúng + Chỉ số hướng gió xác định theo tên hướng in sẵn mặt đồng hồ báo tương ứng với vị trí đèn sáng + Chỉ số tốc độ gió xác định theo số nguyên (m/s) Quan trắc xong phải đưa công tắc vị trí ngắt mạch Máy gió tự ghi, tự báo Máy gió TAVID Cấu tạo Bộ cảm biến tốc độ: kiểu gáo quay nhựa (1) Bộ cảm biến Hướng gió: phong tiêu (2) ống lắp phong tốc kế (3) Bộ phận biến đổi tín hiệu: + biến đổi điện đo tốc độ CAF (4) + biến đổi điện đo Hướng gió CG 360 (5) Bộ phận hiển thị: + Đồng hồ tự báo tốc độ gió hướng gió (6) + Bộ phận tự ghi hướng + Bộ phận tự ghi tốc độ Máy gió tự ghi, tự báo Máy gió TAVID Nguyên tắc hoạt động Dựa vào tạo dòng điện cảm ứng rôto stato để xác định tốc độ gió nhờ máy quét để xác định hướng gió Máy gió tự ghi, tự báo Máy gió TAVID Cách sử dụng Bộ phận cảm biến phát báo (phong tiêu, gáo hộp kim loại hình trụ) đặt đầu cột gió độ cao 10-12m Bộ phận chuyển đổi, báo tự ghi đặt phòng làm việc Máy gió tự ghi, tự báo Máy gió TAVID Trình tự quan trắc Bật công tắc đo hướng gió tốc độ gió Hướng tốc độ gió xác định trung bình khoảng thời gian phút Đọc xong, ghi mốc vào giản đồ bút chì đen Tổng kết Máy gió tự ghi, tự báo Máy gió TAVID Các nguồn sai số - Thế điện kế chóng hỏng mô men quay hệ stato, nam châm vĩnh cửu tương đối yếu; - Khoảng cách cáp nối dụng cụ báo phong tiêu tạo điện trở, gây sai số (khoảng cách tối đa 1500m); - Cần ý không để chỗ nối cáp chéo phong tiêu phận báo Các chỗ nối bị chéo gây sai số lớn việc báo hướng gió [...]... đổi điện đo tốc độ CAF (4) + bộ biến đổi điện đo Hướng gió CG 360 (5) Bộ phận hiển thị: + Đồng hồ tự báo chỉ tốc độ gió và hướng gió (6) + Bộ phận tự ghi hướng + Bộ phận tự ghi tốc độ 4 Máy gió tự ghi, tự báo 3 Máy gió TAVID Nguyên tắc hoạt động Dựa vào sự tạo dòng điện cảm ứng giữa rôto và stato để xác định tốc độ gió và nhờ máy quét để xác định hướng gió 4 Máy gió tự ghi, tự báo 3 Máy gió TAVID... hiệu: Bộ gồm 8 stator và 1 rôto phong tiêu (6), bộ tiếp xúc hướng gió (1-5) ,vòng dẫn điện trong (3); một vòng dẫn điện ngoài (2) và tấm tiếp nối (4) 4 Máy gió tự ghi, tự báo 2 Máy gió EL Cấu tạo * Bộ chỉ báo hướng gió 4 Máy gió tự ghi, tự báo 2 Máy gió EL Nguyên lý hoạt động Bộ phận đo hướng gió + Khi có gió thổi phong tiêu sẽ quay về hướng gió, rôto quay sẽ xúc với 1 trong 8 stato + Các tín hiệu này... 10-trục phao; 11-kim ghi tốc độ gió và 12-trục đồng hồ 4 Máy gió tự ghi, tự báo 1 Máy gió MUNRO Nguyên tắc hoạt động của bộ phận ghi tốc độ gió Khi lặng gió thì áp suất động Pđ = 0 do đó áp suất toàn phần P = Pt và phao ở vị trí điểm 0 Khi có gió thì Pđ > 0 và P > Pt nên ∆P > 0 và phao nổi lên Gió càng mạnh thì phao nổi càng cao, gió yếu đi thì phao hạ thấp xuống Thang đo tốc độ có giới hạn 0-100 miles/h... nguyên lí hoạt động đo tốc độ gió của máy gió Munro 1-đuôi phong tiêu; 2-điểm hút trên ống áp; 3đầu ống áp suất; 4-trục dẫn hướng; 5&13-ống dẫn áp suất; 6&7-ống hút; 8-bình phao chứa nước; 9&13-phao hình chuông; 10-trục phao; 11-kim ghi tốc độ gió và 12-trục đồng hồ 4 Máy gió tự ghi, tự báo 1 Máy gió MUNRO Nguyên tắc hoạt động của bộ phận ghi hướng gió Khi có gió phong tiêu quay về hướng gió làm cho trục... trên giản đồ 4 Máy gió tự ghi, tự báo 2 Máy gió EL Cấu tạo * Bộ phận cảm biến + Bộ phận cảm biến hướng gió: phong tiêu Bộ cảm biến của máy gió EL 4 Máy gió tự ghi, tự báo 2 Máy gió EL Cấu tạo * Bộ phận cảm biến + Bộ phận cảm biến tốc độ gió: chong chóng gáo quay một chong chóng gáo quay (11) và bộ phát báo (4); trục gáo (5) rôto trong cuộn dây (10); 4 Máy gió tự ghi, tự báo 2 Máy gió EL Cấu tạo * Bộ... 3 Máy gió đơn giản (truyền thống) 3.1 Máy gió Vild Qui trinh quan trắc Khi quan trắc gió, quan trắc viên phải đứng sát chân cột gió, phía dưới quả đối trọng của phong tiêu và quan sát vị trí trung bình của phong tiêu để xác định hướng gió Sau đó đứng xa chân cột gió một chút về phía thẳng góc với phong tiêu để quan sát vị trí trung bình của bản gió trên cung răng để xác định tốc độ gió 3 Máy gió đơn... hướng gió 4 Máy gió tự ghi, tự báo 2 Máy gió EL Nguyên lý hoạt động Bộ phận đo tốc độ gió + Khi có gió thổi làm chong chóng quay, sản sinh ra dòng điện tương ứng trên vôn kế, + Tín hiệu này sẽ được truyền đến bộ chỉ thị, tương ứng với các trường hợp gió khác nhau sẽ có giá trị trên vôn kế khác nhau + Bằng việc xác định giá trị vôn kế trên thang chia độ ta sẽ xác định được tốc độ gió 4 Máy gió tự... của kim dịch chuyển trên vòng chia độ lớn nhất 3 Máy gió đơn giản (truyền thống) 3.2 Máy gió cầm tay 2 Cách sử dụng Khi đo tốc độ gió, máy gió cầm tay được lắp vào đầu một cột bằng gỗ, độ dài của cột tuỳ thuộc vào độ cao cần đo tốc độ gió sao cho máy gió ở vị trí thẳng đứng Mặt chia độ ở về phía người làm quan trắc và trùng với mặt phẳng hướng gió xác định số độ chia mà các kim dịch chuyển được trong... nguyên lí hoạt động đo tốc độ gió của máy gió Munro 1-đuôi phong tiêu; 2-điểm hút trên ống áp; 3đầu ống áp suất; 4-trục dẫn hướng; 5&13-ống dẫn áp suất; 6&7-ống hút; 8-bình phao chứa nước; 9&13-phao hình chuông; 10-trục phao; 11-kim ghi tốc độ gió và 12-trục đồng hồ 4 Máy gió tự ghi, tự báo 1 Máy gió MUNRO Nguyên tắc hoạt động của bộ phận ghi tốc độ gió Phong tiêu luôn quay về hướng gió thổi nên áp suất... hình chuông; 10-trục phao; 11-kim ghi tốc độ gió và 12-trục đồng hồ 4 Máy gió tự ghi, tự báo 1 Máy gió MUNRO Nguyên tắc hoạt động Có hai kim được dùng để ghi hướng sẽ luôn có một kim hoạt động, còn kim kia nằm ở đường bắc của giản đồ Kim phía dưới ghi hướng gió từ N qua E đến S, kim phía trên ghi từ S qua W đến N Sơ đồ nguyên lí hoạt động đo tốc độ gió của máy gió Munro 1-đuôi phong tiêu; 2-điểm hút trên