Министерство образования и науки РФ

Российский государственный университет нефти и газа имени и.М. Губкина (ниу)

Кафедра физики

Реферат

по теме: «Изучение физических основ прибора: Ультразвуковой Анемометр ANM/O»

Выполнил: студент гр. МП-10-6 И.С. Юрчук _____________

подпись

Руководитель: доцент, Н.Ю. Елисеев _____________

подпись

Сдан на проверку___________

Оценка___________

Дата защиты___________

Оценка___________

МОСКВА - 2012

Оглавление

Введение 3

Основная часть 4

1.Принцип работы 4

2.Физические принципы работы 7

3.Особенности конструкции 10

4.Назначение и область применения 13

5.Аналоги 14

16

Вывод 17

Список использованной литературы 18

Введение

Данная работа предлагает выбрать один из приборов определения скорости ветра. На сегодняшний день определение данного параметра окружающий среды необходимо для правильной и налаженной работы буровых вышек. Например, из-за урагана «Густов» в Мексиканском заливе нефтедобыча была приостановлена в связи с опасностями экологического загрязнения. Опасность была выявлена благодаря точной работе измерительных приборов окружающей среды.

Важной проблемой в работе буровых вышек на земле и в шельфовой добычи является действующие на неё горизонтальные нагрузки. Одной из составляющих этих нагрузок является давление ветра, называемое ветровым напором, которое зависит от скорости ветра и различно в разных климатических условиях. Таким образом, возникает необходимость в постоянном измерении скорости ветра. Одним из предлагаемых измерительных устройств является ультразвуковой анемометр ANM/O. Анемометр имеет небольшой размер, что помогает его установить в различных местах. Благодаря современному принципу работы, ультразвуковой анемометр является высокоточным измерителем скорости ветра. Также он определяет направление ветра, в отличие от большинства анемометров используемых сейчас в промышленности и является более долговечным благодаря отсутствию в нем движущихся и трущихся частей.

Основная часть

1.Принцип работы

«Анемо́метр— метеорологический прибор для измерения скорости ветра»[1].

Различают двумерные ультразвуковые анемометры, трехмерные ультразвуковые анемометры и термоанемометры. Двумерный анемометр, которым является ANM/O «в соответствии с рисунком 1.1», охватывает горизонтальный компонент скорости ветра и направления ветра.

Принцип его работы заключается в измерении скорости звука, которая изменяется в зависимости от направления ветра. Обработка результатов проводится непосредственно в самом приборе. Вывод данных может быть произведен на различные носители. Наиболее популярными являются: воздушный дисплей «в соответствии с рисунком 1.2» , персональный компьютер, регистратор данных «в соответствии с рисунком 1.3»[2] .

Полученные результаты после обработки приводятся в аналоговом измерении или графическом виде. Основной способ расчетов результатов направления ветра заключается в геометрическом принципе сложения направлений воздушных потоков. Расчет скорости ветра заключается в сравнении разницы затраченного времени на прохождение расстояния между двух источников звуковых волн в различных условиях: в нормальных условиях (в отсутствии ветра) и в условиях проведения опыта. Существует возможность получать мгновенные значения этих величин или среднюю величину измерений [3].

Погрешности, полученные в результате, приведены в таблице 1 технических данных ультразвукового анемометра ANM/O. Благодаря тому, что скорость ветра определяется как разность времени в обоих направлениях, по ветру и против ветра, погрешность довольно мала. Также для большой точности анемометр ANM/O проводит измерения акустической виртуальной температуры.

При критических погодных условиях важные части прибора автоматически обогреваются, благодаря чему возможна работа в условиях крайнего севера [3].

Диапазон измерения	0-65м/с
Разрешение	0.1м/с
Точность	±0,1м/с
Азимут	1-360°
Разрешение	1°
Точность	±1°
Напряжение питания без обогрева	12-24В AC/DC, 3BA
Напряжение питание с обогревом	24 В AC/DC, 70BA
Средняя стоимость	2300 €

Рисунок 1.1. – Общий вид анемометра ANM/O

Таблица 1 - Технические данные ANM/O

Рисунок 1.2. – воздушный дисплей

Рисунок 1.3. - регистратор данных