Анемометрээр салхины хурдыг хэмжих
Салхины хурд нь хамгийн их ажиглагддаг цаг агаарын үзүүлэлтүүдийн нэг юм, учир нь энэ нь олон зүйлд шууд нөлөөлдөг: нисэх хүчин болон тээврийн аюулгүй байдал, цаг агаарын урьдчилсан мэдээ, салхин цахилгаан станцын үйл ажиллагаа, хөдөө аж ахуй, тэр ч байтугай явган аялал эсвэл гадаа үйл ажиллагаа төлөвлөх гэх мэт энгийн үйл ажиллагаанууд. Салхи хэр хурдан хөдөлж байгааг тодорхойлохын тулд бидэнд зөв хэмжих хэрэгсэл хэрэгтэй. Энэ бол анемометр юм. Анемометр нь салхины хурдыг хэмжих зориулалттай багаж бөгөөд зарим төрөлд агаарын урсгалын чиглэл, турбулент байдлыг тооцоолоход тусалдаг. Энэ нийтлэлд анемометрийн ажиллах зарчим, тэдгээрийн төрөл, зөв хэмжилтийн арга, үнэн зөв үр дүнг баталгаажуулахын тулд анхаарах зүйлсийн талаар авч үзэх болно.
Анемометр гэж юу вэ?
Ерөнхийдөө анемометр гэдэг нь салхины кинетик энергийг механик эргэлт, даралтын өөрчлөлт эсвэл цахилгаан дохио хэлбэрээр унших боломжтой хэмжигдэхүүн болгон хувиргаж, дараа нь секундэд метр (м/с), цагт километр (км/ц), эсвэл зангилаа (далайн болон агаарын тээвэрт түгээмэл хэрэглэгддэг; 1 зангилаа = 0,514 м/с) зэрэг хурдны нэгж болгон хувиргадаг төхөөрөмж юм.
Орчин үеийн анемометрүүд нь ихэвчлэн мэдрэгч (механик эсвэл электрон), дохио боловсруулах хэлхээ, дэлгэц эсвэл өгөгдөл бүртгэх системтэй байдаг. Автомат цаг уурын станцуудад анемометрийг өгөгдөл бүртгэгчтэй холбосон тул хэмжилтийг тасралтгүй авч, 10 минутын дундаж, хамгийн их салхи, салхины чиглэлийн хэлбэлзэл зэрэг цагийн цувааны өгөгдөл болгон хадгалах боломжтой.
Салхины хурдыг зөв хэмжих нь яагаад чухал вэ?
Салхи нь динамик бөгөөд хэдхэн секундын дотор өөрчлөгддөг. Хэмжилтийн жижиг алдаа нь тодорхой хэрэглээнд мэдэгдэхүйц нөлөө үзүүлж болно. Жишээлбэл:
– Салхины эрчим хүч: Турбины үйлдвэрлэсэн эрчим хүч нь салхины хурдны кубтай ойролцоогоор пропорциональ байна. Энэ нь хурдны 10%-ийн зөрүү нь эрчим хүчний зөрүүг хамаагүй ихэсгэхэд хүргэдэг гэсэн үг юм.
– Аюулгүй байдал: Тээвэрлэлт, краны барилга байгууламж эсвэл хөнгөн агаарын тээврийн салбарт салхины талаарх мэдээлэл чухал юм.
– Цаг агаар ба уур амьсгал: Чиг хандлагын шинжилгээ, агаар мандлын загварчлал, эрт сэрэмжлүүлэгт зориулж салхины хурдны тогтмол мэдээлэл шаардлагатай.
Тиймээс зөвхөн багаж хэрэгсэл төдийгүй суурилуулах арга, хэмжилтийн журам чухал юм.
Анемометрийн төрөл ба тэдгээрийн ажиллах зарчим
1. Аяга анемометр (аяга анемометр)
Энэ бол хамгийн танил төрөл юм. Энэ нь гар дээр суурилуулсан, голын эргэн тойронд эргэлддэг гурван эсвэл дөрвөн хагас бөмбөрцөг хэлбэртэй аяганаас бүрдэнэ. Салхи аягануудыг түлхэж, роторыг эргүүлдэг; эргэлтийн хурд нь салхины хурдтай пропорциональ байна. Мэдрэгч (жишээлбэл, зэгс унтраалга эсвэл оптик) нь секундэд эргэлтийн тоог тоолж, дараа нь м/с хүртэл тохируулдаг.
Давуу талууд: бат бөх, гадаа ашиглахад тохиромжтой, цаг уурын станцуудад түгээмэл байдаг.
Сул талууд: хурдан өөрчлөлтөд бага хариу үйлдэл үзүүлдэг, механик инерци байдаг, мөс эсвэл шороонд өртөж болзошгүй.
2. Сэнсний анемометр (сэнс/сэнс)
Энэ нь салхи руу харсан жижиг сэнстэй төстэй сэнс ашигладаг бөгөөд төхөөрөмжийг агаарын урсгал руу харсан байлгахын тулд ихэвчлэн сэнстэй хослуулдаг. Түүний эргэлтийг салхины хурд болгон хувиргадаг.
Давуу талууд: бага салхинд хангалттай сайн, сэнстэй хослуулан чиглэлийг хэмжиж чаддаг.
Сул талууд: салхи руу зөв харсан байх ёстой; эс тэгвээс үр дүн нь нэг талыг барьсан байж болно.
3. Халуун утсан анемометр
Энэ төрөл нь цахилгаан гүйдэл ашиглан нимгэн утсыг (эсвэл хальсан элементийг) халаах замаар ажилладаг. Салхи утсаар дамжин өнгөрөхөд дулааныг зөөж, температурыг нь бууруулдаг. Хяналтын систем нь тодорхой температур/гүйдлийг хадгалж, шаардлагатай энергийн хувиргалтыг тооцоолдог. Дараа нь энэ нь салхины хурдыг тооцоолдог.
Давуу талууд: маш мэдрэмтгий, хурдан турбулент байдлыг барьж чаддаг, ихэвчлэн лаборатори болон аэродинамикийн судалгаанд ашиглагддаг.
Сул талууд: илүү эмзэг, тоос шороо/усанд мэдрэмтгий, сайн тохируулга шаарддаг.
4. Хэт авианы анемометр (дууны анемометр)
Хоёр эсвэл гурван хос хувиргагч хоорондын хэт авианы долгионы аяллын хугацааг хэмждэг. Салхины гүйдэл нь мэдрэгчтэй харьцуулахад дууны долгионы хурданд нөлөөлдөг. Хоёр талын аяллын хугацааг харьцуулж үзвэл багаж нь салхины хурдны бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг (2D эсвэл 3D-д ч гэсэн) тооцоолдог.
Давуу талууд: хөдлөх хэсэг байхгүй, хурдан хариу үйлдэл үзүүлдэг, турбулент болон урсгалын хэмжилтэд сайн (жишээ нь хуйларсан ковариац).
Сул талууд: илүү үнэтэй, хүчтэй бороо эсвэл хөрвүүлэгч дээр шороо хуримтлагдахаас болж нөлөөлж болно.
5. Даралтын анемометр (питотын хоолой)
Салхин хонгил эсвэл суваг дахь урсгалын хэмжилт гэх мэт тусгай хэрэглээнд илүү түгээмэл байдаг. Үндсэн зарчим нь ашиглах явдал юм Урсгалын хурдыг тооцоолохын тулд динамик ба статик даралтын зөрүүг ашиглана уу.
Давуу талууд: чиглэлтэй урсгалд хүчтэй.
Сул талууд: чиглэл болон турбулент чанар нь өөрчлөгддөг чөлөөт салхинд тохиромжгүй.
Салхины хурдыг зөв хэмжих алхамууд
1. Хэмжилтийн зорилтуудыг тодорхойлох
Танд хэрэгтэй юу:
- агшин зуурын утга,
– минут тутамд дунджаар/10 минут,
- хамгийн их салхи,
– эсвэл тодорхой өндөрт салхины профайл уу?
Зорилго нь багажны төрөл, байршил, өгөгдлийг бүртгэх аргыг тодорхойлно.
2. Хамгийн бага хөндлөнгийн оролцоотой байршлыг сонгоорой
Барилга байгууламж, мод, хана, газрын хэлбэрээс шалтгаалан салхи амархан гажууддаг. Хамгийн тохиромжтой нь анемометрийг задгай талбайд байрлуулах хэрэгтэй. Цаг уурын стандартад газрын түвшнээс дээш 10 метрийн өндөрт анемометр байрлуулж, янз бүрийн байршилд гадаргын салхины хэмжилтийг харьцуулж болно. Хэрэв энэ боломжгүй бол тогтмол өндрийг ашиглаж, нөхцөл байдлыг тэмдэглэнэ үү.
3. Суурилуулалтад анхаарлаа хандуулаарай
– Штанга эсвэл гурван хөлт штатив бат бөх, босоо байгаа эсэхийг шалгаарай.
– Савны анемометрийн хувьд чиглэл нь зөв, сав чөлөөтэй хөдөлж байгаа эсэхийг шалгаарай.
– Мэдээлэлд чимээ шуугиан нэмж болзошгүй тул шурагны чичиргээнээс зайлсхий.
– Дулааны эх үүсвэр эсвэл яндангийн нүхнээс (жишээ нь, AC нүх), ялангуяа халуун утсан мэдрэгчээс хол байлга.
4. Багажийг тохируулж, шалгана уу
Анемометр нь тохируулгын тогтмолтой байдаг. Хэрэглэгчийн төхөөрөмж дээр тохируулгыг ихэвчлэн үйлдвэрлэгч хийдэг боловч тогтмол шалгалт хийх шаардлагатай хэвээр байна:
– Ротор жигд эргэлдэж байгаа эсэхийг шалгана уу (чирэхгүйгээр).
– Үрэлтийг нэмэгдүүлж болзошгүй тоос шороо, шавьж, эсвэл царцдасыг цэвэрлэ.
– Батерей хангалттай цэнэгтэй, дэлгэц/мэдрэгч тогтвортой уншиж байгаа эсэхийг шалгаарай.
Мэргэжлийн хэрэглээнд тохируулгыг салхин хонгилд эсвэл хэмжилзүйн байгууллагуудын тогтоосон стандартыг ашиглан гүйцэтгэдэг.
5. Тохиромжтой интервалаар хэмжилт хийж, тэмдэглэнэ үү
Салхины хурд хурдан хэлбэлзэж болно. Тиймээс цаг уурчид ихэвчлэн дараах зүйлсийг ашигладаг.
– “салхины хурд”-ын дундаж 10 минут,
– мөн тодорхой хугацаанд амьсгалах хамгийн дээд хэмжээ болох хурд (жишээ нь 3 секунд эсвэл бусад стандарт тодорхойлолт).
Энгийн талбарын хэрэглээнд зориулж та агшин зуурын утгыг 5-10 секунд тутамд хэдэн минутын турш бичиж, дараа нь дундажлаж болно. Ажиглалтын хугацаа урт байх тусам үр дүн нь илүү төлөөлөлтэй байх болно.
6. Нэгжийн хөрвүүлэлт ба тайлбар
Хэрэв багаж м/с-ээр илэрхийлэгдсэн боловч танд км/цаг хэрэгтэй бол:
– км/цаг = м/с × 3,6
Зангилааны хувьд:
– зангилаа = м/с × 1,94384
Үр дүнг нөхцөл байдалд нь тайлбарлана уу: 2-5 м/с хурдтай салхи зөөлөн мэдрэгддэг, 8-13 м/с хүчтэй байдаг бол 17 м/с-ээс дээш хурдтай салхи тодорхой үйл ажиллагаанд эрсдэлтэй байж болно.
Алдааны нийтлэг эх үүсвэрүүд ба тэдгээрийг хэрхэн бууруулах вэ
1. Саад тотгор: Барилга, мод нь хуйлралт болон салхины сүүдэр үүсгэдэг. Шийдэл: Саад тотгороос илүү өндөр эсвэл хол байрлуул.
2. Өөр өөр өндөрлөгүүд: Салхины хурд өндрөөс хамааран өөрчлөгддөг. Шийдэл: Харьцуулахын тулд стандарт өндрийг ашиглах эсвэл хэмжсэн өндрийг тэмдэглэнэ үү.
3. Механик төхөөрөмжийн инерци: Аяга эсвэл сэнс нь гэнэтийн өөрчлөлтөд шууд хариу үйлдэл үзүүлдэггүй. Шийдэл: Шаардлагатай бол илүү хариу үйлдэл үзүүлдэг мэдрэгч (хэт авианы) ашиглаарай.
4. Гэмтэл эсвэл үрэлт: Элэгдсэн холхивч нь эргэлтийг удаашруулдаг. Шийдэл: тогтмол засвар үйлчилгээ болон эд ангиудыг солих.
5. Салхины хурдыг унших алдаа: Олон хэрэглээний төхөөрөмжүүд стандарт салхийг төлөөлдөггүй түр зуурын оргилуудыг бүртгэдэг. Шийдэл: Төхөөрөмж дээрх салхины хурдны тодорхойлолтыг ойлгож, тогтмол цэг ашиглана уу.
Хаах
Анемометрээр салхины хурдыг хэмжих нь энгийн мэт санагддаг - зүгээр л төхөөрөмжийг байрлуулаад тоонуудыг уншаарай. Гэсэн хэдий ч үнэхээр хэрэгтэй өгөгдөл олж авахын тулд бид анемометрийн төрөл, тэдгээрийн ажиллах зарчим, суурилуулах арга, өгөгдөл бүртгэх, боловсруулах аргыг ойлгох хэрэгтэй. Зөв байршил сонгох, тохируулга хийх, тууштай журам нь нарийвчлалын түлхүүр юм. Сайн салхины хэмжилт хийснээр аюулгүй байдлаас эхлээд үйл ажиллагааны төлөвлөлт , эрчим хүчний менежмент хүртэлх хээрийн шийдвэрийг илүү нарийвчлалтай, өгөгдөлд суурилсан байдлаар гаргаж болно.
