3.Особенности конструкции
Ультразвуковой анемометр ANM/O имеет несколько особенностей строения, и в зависимости от необходимости имеет несколько модификаций, связанных с ориентировкой данного измерительного прибора в пространстве, для измерения направления ветра.
Основными частями анемометра ANM/O. «в соответствии с рисунком 3.1» являются: крылья (сенсорные спицы), на которых расположены источники/уловители ультразвукового сигнала; мачта, содержащая в себе основной процессор и обрабатывающая результаты скорости звуковой волны.
Общие габариты анемометра приведены в таблице 2.
Особенности модели 4.3820.36.390 «в соответствии с рисунком 3.2»
Для ориентации в этой модели используются насечка в виде равнобедренного треугольника на дне анемометра, её при установке направляют строго на север, для последующей корректировки в сторону севера.
Особенности модели 4.3822.40.340 «в соответствии с рисунком 3.3»
Для ориентации в этой модели используются цилиндрическая кнопка на дне анемометра, её также при установке направляют в сторону севера, для последующей корректировки в сторону севера [5].
Таблица
2 - Габариты анемометра ANM/O
Наименование части |
мм |
Диаметр крыльев |
267 |
Внешний диаметр мачты |
70 |
Внутренний диаметр мачты (для установки) |
50 |
Высота |
424 |
Рисунок
3.1. – Основные части анемометра ANM/O
Рисунок
3.2.
– Особенности
модели 4.3820.36.390
Рисунок
3.3.
– Особенности
модели 4.3822.40.340
4.Назначение и область применения
Данный ультразвуковой анемометр ANM/O обладает высокой точностью и достаточной компактностью, что объясняет его широкое применение в сферах метеорологии. Анемометр является статичным, его часто используют для определения воздушных потоков в местах научных исследований. Крепится анемометр на расстоянии от земли до 10 метров во избежание погрешностей связанных с отражением воздушных потоков от поверхности. Так же ультразвуковой анемометр используется для замеров скоростных потоков влияющих на устойчивость сооружений. То есть, при монтаже зданий или высоких сооружений, нефтяных вышек и морских нефтяных платформ.
Итак, анемометр ANM/O широко используется в сферах:
Метеорология
Климатические измерения
Научные исследования
Монтаж зданий
Контроль воздушных потоков на высотных сооружениях
5.Аналоги
В данном разделе проведем сравнение с аналогами. Для сравнения возьмем пару анемометров. Один работающий на другом принципе работы «АСЦ-3», но широко используемый на нефтедобывающих вышках. И второй - также широко используемый Ультразвуковой анемометр COMPACT.
Сигнальный цифровой анемометр «АСЦ-3» «в соответствии с рисунком 5.1» является чашечным анемометром. Чашечный анемометр состоит из получашек сферической формы. Принцип действия заключается в преобразования скорости ветра в угловую скорость вращения чашек [7].
Согласно техническим данным, приведенным в таблице 3, проведем аналогию с анемометр ANM/O. «АСЦ-3» является менее точным прибором. Он также является статистическим анемометром с удаленным блоком контроля и имеет такие же требования к установке. Чашечный анемометр не имеет возможности вычислять направления ветра, но имеет более простой принцип работы и вычисление данных. Он является более дешевым, но имеет движущиеся части, что делает его менее долговечным [7].
Ультразвуковой анемометр COMPACT «в соответствии с рисунком 5.2». Имеет схожие принципы работы с анемометр ANM/O, заключающийся в измерении воздушных потоков путем ускорения ультразвуковых волн.
Согласно техническим данным, приведенным в таблице 4, ультразвуковой анемометр является менее дорогим прибором для измерения скорости воздушных потоков. Он имеет меньшую точность в определении направления, из-за больших погрешностей при измерении скорости ультразвуковых волн. Ультразвуковой анемометр имеет схожий с ANM/O принцип установки, вывод данных также производится на различные носители [8].
Таблица
3 - Технические данные чашечного
анемометра «АСЦ-3»
Габариты датчика скорости ветра |
Ø94×288мм |
Средняя стоимость |
500 € |
Диапазон измерения скорости ветра |
от 1,8 до 32 м/с |
Потребляемая мощность не более |
3 В·А |
Погрешность измерения |
± (0,5+0,05 )м/с |
Дискретность индикации скорости ветра |
0,1 м/с |
Рисунок 5.1. – анемометр «АСЦ-3»
Таблица
4 - Технические данные ультразвукового
анемометра COMPACT
Диапазон измерения |
0-65м/с |
Разрешение |
0.1м/с |
Точность |
±0,2м/с |
Азимут |
1-360° |
Разрешение |
1° |
Точность |
±2° |
Напряжение питания |
4BA |
Средняя стоимость |
1800 € |
Габариты |
Ø220×144мм |
Рисунок
5.2. –Ультразвуковой анемометр COMPACT
Вывод
Итак, ультразвуковой анемометр ANM/O широко используется в сферах метеорологии, климатических измерений, контроле воздушных потоков на высотных сооружениях, что способствует его широкому использованию в нефтегазовой сфере добычи. Физический принцип, основанный на изменении скорости ультразвука при различном направлении и силе потока воздуха, делает анемометр точным, малогабаритным, надежным. Подобный способ определения скорости ветра помогает установить еще и направление ветра с достаточно высокой точностью. По сравнению с другими анемометрами, работающими на других физических принципах, где определение направления ветра либо недоступно, либо с большими погрешностями. Благодаря внутреннему обогревателю ультразвуковой анемометр способен работать при низких температурах севера. Он может быть подключен к различным носителям и регистратором для снятий показаний в различных формах и разной частотой.
Существуют несколько недостатков. ANM/O нуждается в тщательной установки и ориентации для корректного определения направления потока ветра. Имеет высокую стоимость по сравнению с другими анемометрами.
Основные недостатки не связанны со снятием показаний, а значит использование данного анемометра будет способствовать правильной и налаженной работе буровых вышек, контролю безопасности экологических загрязнений.