DIY Windmessgerät. Wie man mit Arduino ein Anemometer baut

05.03.2020

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Anemometer - Windgeschwindigkeitsmesser

Schließlich kam es zum Windmesser. Nachdem ich bereits drei Windgeneratoren gebaut habe, weiß ich immer noch nicht genau, welchen Wind und wie viel meine Windmühlen produzieren. Jetzt ist nur noch ein Windgenerator in Betrieb, mein erfolgreichster, obwohl er komplett „auf dem Knie“ zusammengebaut wurde. Ich kann mir die Stärke des Windes ungefähr vorstellen und kann einen Wind von 5 m/s von 10 m/s unterscheiden, möchte aber trotzdem die Windgeschwindigkeit genauer wissen, um die Leistung des Windgenerators zu bestimmen.

Mehrere Tage lang habe ich von Zeit zu Zeit über etwas nachgedacht, aus dem ich ein Windmesser machen könnte, aber aus dem Müll, der zu Hause vorhanden war, war noch nichts Vernünftiges herausgekommen. Ich habe zwei kleine Motoren von einem DVD-Player gefunden, aber sie sind zu klein und es ist schwierig, Flügel für einen dünnen Schaft zu finden.

Dabei fiel mir ein Autolüfter ins Auge, wie man ihn normalerweise in Lastwagen einbaut. Also habe ich ihn gefoltert. Ich habe den Motor zerlegt und herausgenommen. Die Flügel des Propellers waren gebrochen und nur die Basis blieb übrig – der zentrale Teil, der auf die Welle passt. Dann habe ich darüber nachgedacht, welche Art von Klingen ich daran befestigen sollte, und habe auch die Böden ausprobiert Plastikflaschen und Blechdosen, aber das alles gefiel mir nicht.

Dann habe ich ein Stück gefunden PVC-Rohre mit einem Durchmesser von 5 cm und einer Länge von 50 cm. Ich habe daraus 4 Klingen gemacht, ich habe das Rohr einfach der Länge nach in zwei Hälften und die Hälften jeweils in zwei Teile geschnitten, sodass 4 Klingen entstanden sind. In den Sockel, der vom Originalpropeller übrig geblieben ist, habe ich 4 Löcher zur Befestigung der Blätter gebohrt und auch 4 Löcher in die Blätter gemacht. Ich schraubte das Ganze zusammen und bekam einen vierblättrigen Propeller – einen Savonius (den ersten „ernsthaften“ Vertikalpropeller).

Nun, dann habe ich die Drähte der erforderlichen Länge gefunden, 5 Meter Antennenkabel und 8 Meter normales Kabel zusammengespleißt. Ich habe die Drähte sofort angeschlossen, um die Parameter unter Berücksichtigung der Drahtlänge zu messen, da die Daten abweichen können, wenn Messungen an einem Meterdraht oder an 13 m durchgeführt werden.

Dann habe ich ein etwa 80-90 cm langes Stück Metallrohr gefunden, es Z-förmig gebogen und einen Motor angebracht. Mit diesem Rohr wird das Anemometer am Mast befestigt. Hier gibt es nichts Kompliziertes, Sie können jedes verfügbare Material verwenden.

Nun, nachdem ich das Anemometer vollständig zusammengebaut hatte, installierte ich es an meinem Motorrad, um es zu kalibrieren. Auf dem Foto unten können Sie sehen, wie es gemacht wurde, alles ist primitiv und einfach. Auf dem Spiegel der Primaten befand sich ein Multimeter mit Isolierband, im Allgemeinen habe ich irgendwie alles gesichert, um meine Hände für die Steuerung des Motorrads frei zu haben.

Dieser Herbsttag ist aufgrund der fast völligen Windstille, die übrigens von Vorteil ist, sehr erfolgreich schnelle Montage Anemometer, lassen Sie einen solchen Tag nicht ungenutzt verstreichen. Ich wollte nicht auf den Asphalt fahren, da ich mit einem unverständlichen Gerät an der Vorderseite des Motorrads auffallen würde, also beschloss ich, durch die Felder entlang der Waldplantagen zu fahren.

Ich fuhr hin und her und in verschiedene Richtungen und zeichnete die Messwerte des Multimeters mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten auf meinem Handy auf. Der Anemometer startete mit einer Geschwindigkeit von 7 km/h, und ich lief nach und nach mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten hin und her, beginnend mit 10 km/h und maximal 40 km/h, es war möglich, mehr zu schaffen, aber die unbefestigten Straßen sind es sehr uneben und Sie werden nicht sehr viel beschleunigen.

Nach den Fahrten ergaben sich folgende Daten. Das Multimeter zeigte bei 10 km/s = 0,06 V, bei 20 km/h = 0,12 V, bei 30 = 0,20 V, bei 40 km/h = 0,30 V.

Dann habe ich mit einem Taschenrechner die Messwerte für mittlere Windgeschwindigkeitswerte berechnet.

Volt – Windgeschwindigkeit m/s.

Ich habe die Daten über 11 m/s berechnet, indem ich auf ein Blatt Papier eine Grafik des Spannungsanstiegs in Abhängigkeit von der Windgeschwindigkeit gezeichnet habe, der sich nahtlos bis 15 m/s fortsetzte. Noch am selben Tag, bzw. am Abend, installierte ich einen Windmesser am Mast des Windgenerators. Ich habe die Windmühle abgesenkt und den Windmesser unten angebracht. Ich habe das Rohr vorübergehend auf einen Draht gezogen und mit zusätzlichem Isolierband umwickelt, es schien stark zu sein. Naja, dann habe ich das Ganze wieder an seinen Platz gebracht und nun steht neben dem Windgenerator am Mast nun ein Windmesser, der bei 3 m/s startet und regelmäßig die Windgeschwindigkeit anzeigt.

Unten im Foto ist ein bereits hochgehobener Windgenerator mit angeschlossenem Windmesser zu sehen. Ich habe nicht detaillierter fotografiert, da es dort nichts Kompliziertes gibt und es nichts zu wiederholen gibt. Ein Anemometer kann aus allem, aus fast jedem Motor, zusammengebaut werden. Natürlich ist es bequemer, mit dem Auto zu kalibrieren. Es ist komfortabler und bequemer und der Tacho ist genauer. Aber ich habe mich für ein Motorrad entschieden, und es schien auch gut zu klappen, ich hoffe, wenn der Tacho lügt, ist es nicht viel.

Das ist vorerst alles, dies ist die erste Version dieses Anemometers und ich denke, nicht die letzte. In der Zwischenzeit warte ich auf den Wind und finde heraus, was mein Windgenerator produziert. Nun, ich werde diesen Artikel mit diesen Daten ergänzen. Oder vielleicht muss etwas erneuert werden.

Zusatz

Die mit nichts belastete Anemometerschraube reagiert scharf auf jede Böe und Änderung der Windgeschwindigkeit. Der belastete Propeller dieses Windgenerators reagiert jedoch immer noch verzögert, und aus diesem Grund sind die Daten in den Messwerten nicht synchron. Heute weht der Wind 3-7 m/s, der Anemometer hat tatsächlich ein paar Böen bis zu 10 m/s erfasst, aber sie dauerten weniger als eine Sekunde und der Windgenerator hatte einfach keine Zeit, darauf zu reagieren.

Nach einiger Zeit der Beobachtung wurden einige durchschnittliche Stromwerte des Windgenerators bei einem bestimmten Wind ermittelt. Der Propeller startet mit 3,5-4 m/s und lädt sich auf 0,5 A bei 4 m/s, 1 A bei 5 m/s, 2,5 A bei 6 m/s, 4 A bei 7 m/s, 5 A bei 8 m/s. Diese Daten werden gemittelt, da es sich bei dem Amperemeter um ein analoges Amperemeter handelt und ich bei den Strommesswerten des Windgenerators einen Fehler von bis zu 0,5 A machen kann.

DIY-Anemometer
Schließlich habe ich einen Windmesser gebaut und ihn beim Motorradfahren kalibriert. Als Basis nahm ich einen Autoventilator und baute aus Schrott ein Anemometer zusammen.

DIY Windgeschwindigkeitsmesser

Es bestand die Aufgabe, für ein Projekt ein Anemometer so zusammenzubauen, dass die Daten über eine USB-Schnittstelle auf einen Computer übertragen werden können. Im Artikel wir werden reden mehr über das Anemometer selbst als über das Datenverarbeitungssystem daraus:

1. Komponenten

Zur Herstellung des Produkts wurden also folgende Komponenten benötigt:
Mitsumi-Kugelmaus - 1 Stk.
Tischtennisball - 2 Stk.
Ein Stück Plexiglas geeigneter Größe
Kupferdraht mit einem Querschnitt von 2,5 mm2 - 3 cm
Kugelschreibermine - 1 Stk.
Chupa Chups Bonbonstange - 1 Stk.
Kabelclip - 1 Stk.
Hohles Messingfass 1 Stk.

2. Laufradherstellung

An den Messingzylinder wurden im Winkel von 120 Grad 3 Stücke Kupferdraht von jeweils 1 cm Länge angelötet. In das Loch des Laufs habe ich einen Ständer eines chinesischen Spielers mit einem Gewinde am Ende eingelötet.

Ich schneide die Bonbonröhre in 3 etwa 2 cm lange Stücke.

Ich habe 2 Kugeln halbiert und mit kleinen Schrauben vom gleichen Spieler und Styroporkleber (mit einer Klebepistole) die Kugelhälften an den Lutscherröhren befestigt.

Ich habe die Röhren mit den Kugelhälften auf angelötete Drahtstücke gelegt und alles oben mit Kleber befestigt.

3. Herstellung des Hauptteils

Das tragende Element des Anemometers ist ein Metallstab eines Kugelschreibers. Ich habe eine Mausscheibe (Encoder) in den unteren Teil der Stange (wo der Stecker eingesteckt war) eingefügt. Im Design der Maus selbst Unterteil Der Encoder lag am Mauskörper an und bildete ein Punktlager; dort befand sich Schmiermittel, sodass sich der Encoder leicht drehen ließ. Aber es war notwendig, den oberen Teil der Stange zu fixieren, dafür habe ich ein passendes Stück Plastik mit einem Loch ausgewählt, das genau dem Durchmesser der Stange entspricht (ein solches Stück wurde aus dem CD-ROMa-Wagenauswurfsystem geschnitten). Es blieb noch das Problem zu lösen, sicherzustellen, dass die Stange mit dem Encoder nicht aus dem Punktlager fällt, also habe ich direkt vor dem Halteelement ein paar Tropfen Lot auf die Stange gelötet. Somit drehte sich die Stange frei in der Haltestruktur, fiel jedoch nicht aus dem Lager.

Der Grund, warum eine Schaltung mit Encoder gewählt wurde, ist folgender: In allen Artikeln über selbstgebaute Anemometer im Internet wurde deren Herstellung auf Basis eines Gleichstrommotors aus einem Player, einer CD-ROM oder einem anderen Produkt beschrieben. Das Problem bei solchen Geräten ist erstens ihre Kalibrierung und geringe Genauigkeit bei niedrigen Windgeschwindigkeiten und zweitens der nichtlineare Verlauf der Windgeschwindigkeit im Verhältnis zur Ausgangsspannung, d.h. Bei der Übertragung von Informationen an einen Computer gibt es bestimmte Probleme: Sie müssen das Gesetz der Spannungs- oder Stromänderung in Abhängigkeit von der Windgeschwindigkeit berechnen. Bei Verwendung eines Encoders besteht dieses Problem nicht, da die Abhängigkeit linear ist. Die Genauigkeit ist am höchsten, da der Encoder etwa 50 Impulse pro Umdrehung der Anemometerachse liefert, allerdings ist die Wandlerschaltung etwas komplizierter, die einen Mikrocontroller enthält, der die Anzahl der Impulse pro Sekunde an einem der Ports zählt und diesen Wert ausgibt an den USB-Anschluss.

4. Prüfung und Kalibrierung

Zur Kalibrierung wurde ein Laboranemometer verwendet

Windgeschwindigkeitsmesser
Anemometer-Meisterkurs mit Fotos Do-it-yourself-Meisterkurs

Messung der Windgeschwindigkeit mit selbstgebauten Instrumenten für selbstgebaute Windgeneratoren.

Ursprünglich veröffentlicht bei Professionell über Energie. Bitte hinterlassen Sie dort Ihre Kommentare.

Sie haben sich also entschieden, mit Ihren eigenen Händen einen Windgenerator zu bauen. EnergyFuture.RU hat mehr als einmal darüber geschrieben verschiedene Designs darauf selbstgebaute Windgeneratoren und Permanentmagnetgeneratoren, darunter die berühmten Entwürfe von Hugh Pigot (vollständiges Archiv hier). Es ist sehr wichtig, die verfügbare Windstärke in Ihrer Region zu verstehen und praktisch zu bestimmen, bevor Sie beginnen. Darum geht es in diesem Artikel eigentlich. Beobachten, messen und in einem Tagebuch zur Statistik aufzeichnen. wie in der Schule!

Windgeschwindigkeit- eine der Haupteigenschaften des Luftstroms, da er seine Energie bestimmt. Sie wird in Metern pro Sekunde gemessen ( m/Sek) und wird mit dem lateinischen Buchstaben bezeichnet V. Je höher die Windgeschwindigkeit, desto größer ist die in der Strömung enthaltene Energie.

Zur Messung der Windgeschwindigkeit werden verschiedene Instrumente eingesetzt: Wetterfahnen, Anemometer und andere. Das einfachste Gerät zur Messung der Windgeschwindigkeit ist die Wildwetterfahne (eigentlich eine veraltete Sache, mit einem Vorteil: Sie lässt sich leicht mit eigenen Händen bauen).

ZU Stab-1 starr befestigt Kiel-2, der bei Änderung der Windrichtung untergeht Platte-3 senkrecht zur Strömungsrichtung. Die Platte kann relativ schwingen Achse-4. Dementsprechend ist die Durchbiegung der Platte umso größer, je stärker der Wind ist. Windstärke ermitteln mit Zeiger-5.

Für die Messgenauigkeit sollte die Platte eine Größe von 150 x 300 mm und ein Gewicht von 200 Gramm für Gebiete mit leichtem Wind und 800 Gramm für Gebiete mit Windgeschwindigkeiten über 6 m/Sek. haben.

Die Unterteilungen des Indikators haben herkömmliche Bedeutungen und sollten daher zur Bestimmung der Windgeschwindigkeit verwendet werden Tisch.

Für diejenigen, die nicht an relativer Genauigkeit interessiert sind, gibt es eine andere Möglichkeit, die Windgeschwindigkeit zu bestimmen: durch äußere Zeichen.

Messung der Windgeschwindigkeit mit selbstgebauten Instrumenten für selbstgebaute Windgeneratoren
Ursprünglich veröffentlicht bei Professionell über Energie. Bitte hinterlassen Sie dort Ihre Kommentare. Sie haben sich also entschieden, mit Ihren eigenen Händen einen Windgenerator zu bauen. EnergyFuture.RU hat mehr als einmal über verschiedene Designs selbstgebauter Windgeneratoren und Permanentmagnetgeneratoren geschrieben, darunter ...

Wie man mit eigenen Händen ein Anemometer herstellt

Die Rotationseinheit des Gotlvlk-Blocks wird nun zum Herzstück des Anemometers. Nach dem Entfernen unnötiger Teile (rotierender Transformator, Magnetkopf und Motorteile) blieb nur noch übrig Metallkorpus einem rotierenden Kopf mit einer Achse, einem stationären Teil mit einem Lagerblock und einer Motorbefestigungsscheibe. Das Gerät ist recht massiv, sodass das zukünftige Anemometer eher für die Messung mittlerer bis starker Windgeschwindigkeiten ausgelegt sein wird. Grundsätzlich sind diese Messungen notwendig.

1. Lassen Sie uns den Rotationskopf ändern. Bohren Sie mit einem Metallbohrer in die Seitenfläche

Drehteil 3 Löcher mit einem Durchmesser von 4 mm zur Befestigung von Bechern. Beim Bohren konzentrieren wir uns auf drei Löcher im Kopf zur Befestigung der Innenteile.

2. Schrauben in die Löcher einführen M4 10 mm lang, für einen besseren Kontakt mit den Bechern aus dem Fahrradinnenrohr schneiden wir Gummischeiben mit einer Schere ab, um eine Drehung der Anemometerbecher zu verhindern.

Mit Gummischeibe verschrauben

3. Als Tassen Es wurden Plastikbecher verwendet, die speziell in einem Geschäft für 7 Rubel gekauft wurden. Jeder Becher ist modifiziert:

An der Seitenfläche wurde im Bereich des ehemaligen Griffs ein Loch mit einem Durchmesser von 4 mm gebohrt.

Anemometerbecher

Loch in der Tasse

4. Schrauben Sie die Tassen fest Mit Unterlegscheibe und Mutter an der Rotationseinheit befestigen. Schrauben Sie es vorsichtig fest, ohne das Glas zu beschädigen. Achten Sie beim Zusammenbau darauf, dass die hervorstehenden Teile der Gummischeibe die feste Einheit nicht berühren. Wir montieren die Struktur und prüfen die Leichtgängigkeit.

Die Rotationseinheit ist montiert. Jetzt müssen Sie über die Installation des Rotationssensors und die Befestigung des Geräts nachdenken. Optimal ist die Verwendung eines Reed-Schalters als Sensor, der durch einen an einer rotierenden Einheit befestigten Magneten ausgelöst wird. Die Frequenz der Rotationsimpulse kann mithilfe analoger oder digitaler Schaltungen in eine Schätzung der Windgeschwindigkeit umgewandelt werden. Sie können aber auch einen einfacheren Weg wählen – nutzen Sie einen Fahrradcomputer.

Lassen Sie uns einen Fahrradcomputersensor in den Windmesser einbauen

1. Kleben Sie einen Magneten auf

am rotierenden Teil der Baugruppe. Während der Befestigung können Sie gleichzeitig Arbeiten zum Auswuchten der Rotationseinheit durchführen. Der Magnet wird aus dem Fahrradcomputer-Set verwendet, er wird lediglich aus dem Kunststoffbehälter entnommen, mit dem er an den Speichen des Fahrrads befestigt wird. Das Ausbalancieren ist notwendig, um Schläge beim Drehen des Anemometers und damit einhergehend Schwingungen der Stange und das Auftreten von Fremdgeräuschen an den Befestigungspunkten zu vermeiden.

2. Bohren Sie den festen Teil ein

Bohren Sie zur Montage ein Loch mit einem Durchmesser von 7 mm und kleben Sie den Reed-Schaltersensor des Fahrradcomputers in ein Kunststoffgehäuse. Beim Aufkleben des Sensors habe ich die Baugruppe zusammengebaut, ein 1 mm dickes Stück Pappe auf den Magneten gelegt, den mit Leim geschmierten Sensor an der richtigen Stelle in das Loch eingeführt, bis er die Pappe berührte, und ihn mit zusätzlichem Leim bestrichen. Mit dieser Methode zur Installation des Sensors können Sie einen minimalen Abstand zwischen dem Magneten und dem Sensor einhalten und dessen zuverlässigen Betrieb gewährleisten.

3. Überprüfen Sie den Betrieb des Knotens für die Abwesenheit von Berührungen und für die Zuverlässigkeit der Sensorreaktion (wir überprüfen es mit einem Tester).

Befestigungspunkt

Anschließen des Kabels

Aufbau eines selbstgebauten Anemometers

Um die Anemometerwerte anzupassen, verwenden Sie idealerweise ein echtes Anemometer. Ich habe dieses Wunder nur fünf Mal in meinem Leben in meinen Händen gehalten. Deshalb habe ich die Standardmethode verwendet und das Anemometer an einem Holzgriff befestigt. Und wenn ich bei ruhigem Wetter Auto fahre, stelle ich den Fahrradcomputer so ein, dass er die Messwerte mit dem Tacho abgleicht. Bei meinem Fahrradcomputer bestand die Einstellung darin, den Wert des Radradius in Millimetern auszuwählen. Lass uns erinnern der Wert des gefundenen Radius (es ist besser, ihn aufzuschreiben), sonst vergisst der Computer beim Batteriewechsel die Einstellungen. Das Ziel bestand nicht darin, supergenaue Messwerte zu erhalten. Alles ist eingestellt.

Anemometer-Installation

Es ist besser, das Anemometer an einem langen Mast abseits von Gebäuden oder auf dem Dach eines Hauses zu installieren. Bei der Montage durchdenken wir alle Schritte, bereiten Werkzeuge und Befestigungsmaterialien vor. Es ist sinnvoll, den Mast ohne Windmesser zu installieren, Befestigungslöcher und Löcher für die Kabeldurchführung zu bohren. Wir befestigen den Windmesser am Mast und montieren die Struktur sorgfältig. Wir verlegen das Kabel ins Innere des Gebäudes und schließen den Fahrradcomputer an.

Selbstgebauter Anemometer mit eigenen Händen
Es werden Anweisungen zur Herstellung eines selbstgebauten Anemometers gezeigt.

Mit dem Auge bestimmen genaue Geschwindigkeit Wind ist nicht möglich. Dafür besteht aber ein dringender Bedarf, zumal es heute erfolgreich als eingesetzt wird alternative Quelle elektrische Energie. Um genaue Daten zur Windgeschwindigkeit zu erhalten, muss daher a spezielles Gerät– Windmesser. Abhängig von den verwendeten Materialien und den ausgeführten Funktionen gibt es verschiedene Modelle von Anemometern, die im Alltag, in Labors und in Industrieunternehmen weit verbreitet sind.

Die gängigsten Anemometermodelle sind:

Manuelles Modell mit einem Laufrad oder dem sogenannten Paddelanemometer. Sein Funktionsprinzip erinnert an den Betrieb eines Ventilators, was dem Gerät einen anderen Namen gab – Lüftungsanemometer. Wenn die Luftmasse auf eine große Oberfläche der Rotorblätter trifft, verändert sie die Intensität ihrer Rotation und ermöglicht eine einfache Berechnung der Windgeschwindigkeit. Vom Laufrad aus wird über eine Zahnradvorrichtung ein Zählmechanismus in Gang gesetzt, der die Anzahl der Umdrehungen der Schaufeln pro Zeiteinheit aufzeichnet. Es bleibt nur noch die Geschwindigkeit zu berechnen, die dem Produkt aus dem Umfang der Klingenbahn und der Anzahl der Umdrehungen entspricht. Der Hauptvorteil dieses Modells ist die Möglichkeit, nicht nur die Geschwindigkeit, sondern auch die Windrichtung zu bestimmen. Der Anwendungsbereich eines Blattanemometers ist die Messung der Parameter von Luftströmen in Lüftungssystemen und Rohrleitungen.

Becheranemometer. Das erste von Menschenhand konstruierte Modell zur Messung der Windgeschwindigkeit. Die Klingen des Geräts ähneln kleinen Tassen, die nacheinander an den Enden platziert sind Metallstruktur und in eine Richtung gerichtet. Das Funktionsprinzip eines Schalenanemometers ähnelt dem eines Blattanemometers. Der in einem Kunststoffgehäuse „fest verdrahtete“ Zähler ermittelt genau die Anzahl der vollen Umdrehungen der Klingen pro Zeiteinheit. Sie können ein solches Anemometer ganz einfach mit Ihren eigenen Händen herstellen.

Thermisches Anemometer– erfüllt zwei Funktionen gleichzeitig: Bestimmt die Geschwindigkeit und Temperatur der Luftmassen. Das Funktionsprinzip basiert auf den Gesetzen der Akustik: Das Gerät erkennt Schall, ermittelt seine Geschwindigkeit und berechnet die Windgeschwindigkeit, während es gleichzeitig seine Temperatur misst. Die elektronische „Befüllung“ garantiert die Genauigkeit der Messungen und eine zeitnahe Korrektur der Daten, wenn sich die Intensität der Bewegung der Luftmassen ändert. Das Hitzdraht-Anemometer wird häufig in der Laborforschung und bei Kontrollmessungen mikroklimatischer Bedingungen am Arbeitsplatz in großen Industriewerkstätten eingesetzt.

Das Funktionsprinzip der Anemometer aller aufgeführten Modelle ist nahezu gleich. Das auf einem hohen Mast montierte Gerät wird so hoch wie möglich angehoben und in einer Richtung installiert, die eine genaue Erfassung der Bewegung von Luftmassen ermöglicht. Die Kontrolle mechanischer Anemometer erfolgt über ein im Lieferumfang enthaltenes Eichgerät. Bei Induktionsmodellen werden die Messwerte in Metern pro Sekunde auf dem eingebauten Zifferblatt angezeigt.

Um zu Hause ein selbstgebautes Anemometer herzustellen, benötigen Sie ein altes Modell eines Videorekorders. Seine Kopfrotationseinheit wird die Grundlage eines zukünftigen Designs sein. Dazu werden überschüssige Teile aus der Baugruppe entfernt, sodass nur noch ein Rahmen mit einer Achse, einem Lagerblock und einer Unterlegscheibe zur Montage des Motors übrig bleibt. Für Messungen und Berechnungen reicht das alles völlig aus. Für die weiteren Arbeiten benötigen Sie haushaltsübliche Elektrowerkzeuge und etwas Geduld:

In den rotierenden Teil werden Löcher mit einem Durchmesser von 4 mm gebohrt, auf denen die Messerbecher montiert werden. An einem davon befinden sich bereits drei Löcher – das sind die Stellen, an denen die Innenteile des zerlegten Tonbandgeräts befestigt werden. Sie sollten sich bei der Auswahl der Plätze für die verbleibenden neun Löcher an ihnen orientieren.
In die Löcher werden M4-Schrauben mit einer Länge von 10 mm eingesetzt. Aus einem alten Fahrradschlauch geschnittene Gummischeiben helfen dabei, die Becher sicher zu befestigen und zu verhindern, dass sie sich um die Klingenachse drehen.
Jetzt müssen Sie 4 gleich große Plastikwasserbecher nehmen und ein 4-mm-Loch in den Boden bohren. Die Henkel der Tassen werden an der Wurzel abgeschnitten.
Die Becher werden an der Achse befestigt, indem sie in eine Richtung gedreht und mit Schrauben und Gummischeiben befestigt werden. Die fertig montierte Struktur sollte sich selbst bei leichtem Wind leicht drehen lassen.

Jetzt können Sie die Struktur vollständig zusammenbauen. Dafür:

Ein Magnet, ein weiteres Element des alten Fahrrads, wird installiert und am rotierenden Teil der Baugruppe befestigt. Anschließend wird die Rotationseinheit ausgewuchtet, um eine gleichzeitige Drehung der Stange zusammen mit den beweglichen Rotorblättern zu verhindern.
Als Zählsensor kann ein vom Fahrrad entfernter Minicomputer verwendet werden. Es wird auf den feststehenden Teil der Baugruppe geklebt und bedeckt den Magneten mit einem Stück Pappe. Es lohnt sich auf jeden Fall, den Sensor mit einem Tester auf seine Reaktionsgeschwindigkeit zu prüfen.
Es bleibt nur noch, das Kabel anzuschließen und ein Stück Metallecke am stationären Teil des Geräts zu befestigen, um die Struktur anschließend zu installieren.

Zur Feinabstimmung benötigen Sie ein selbstgebautes Anemometer Standardmodell Geräte, die in einer Fabrik hergestellt werden. Bei gleichzeitigen Messungen müssen die Messwerte beider Geräte vollständig übereinstimmen. Wenn es nicht möglich ist, ein fertiges Modell des Geräts zu erhalten, kann ein selbstgebauter Anemometer während der Fahrt und bei völliger Windstille überprüft werden. Die Drehzahl der Rotorblätter sollte mit den Tachoanzeigen übereinstimmen. Es bleibt nur noch, den Radradius in mm zu berechnen und anhand der geometrischen Abmessungen des Anemometers die entsprechende Neuberechnung vorzunehmen.

Nachdem Sie die Genauigkeit der Messung überprüft haben, können Sie mit der Installation der Struktur auf dem Dach des Hauses beginnen. Dazu benötigen Sie einen ausreichend hohen und stabilen Mast, damit der gemessene Luftmassenstrom nicht durch nahegelegene Bäume und Gebäude eingeschränkt wird. Und um die Arbeit abzuschließen, muss nur noch der elektronische Teil des Geräts angeschlossen werden. Jetzt ist das Anemometer vollständig bereit, seine Hauptfunktion zu erfüllen – die genaue Aufzeichnung der Windgeschwindigkeit außerhalb des Fensters.

Mein neues Windmesser. Das Anemometer war nicht klein, der Generator war eine Scheibe, der Durchmesser der Schraube betrug 0,5 m. Anemometer horizontaler Typ mit einem sechsblättrigen Propeller. Im Artikel detaillierte Beschreibung mit Fotos und Videos

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Dieser Herbsttag war aufgrund der fast völligen Windstille, die übrigens dazu beitrug, das Anemometer schnell zusammenzubauen, sehr erfolgreich; einen solchen Tag sollte man nicht verschwenden. Ich wollte nicht auf den Asphalt fahren, da ich mit einem unverständlichen Gerät an der Vorderseite des Motorrads auffallen würde, also beschloss ich, durch die Felder entlang der Waldplantagen zu fahren.

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Dann habe ich mit einem Taschenrechner die Messwerte für mittlere Windgeschwindigkeitswerte berechnet.

Volt – Windgeschwindigkeit m/s.

Zusatz

Der Wind kam auf und ich testete den Windmesser. Die ersten Beobachtungen der Windstärke und des Generatorstrommessers zeigten deutlich, wie instabil der Wind war. Da der Mast hier unten nicht hoch ist, gibt es hauptsächlich kurze Böen, deren Dauer zwei oder drei Sekunden nicht überschreitet, und in wenigen Sekunden kann der Wind in weiten Grenzen wechseln.

Ein Anemometer ist ein Gerät zur Messung der Strömungsgeschwindigkeit von Luft (Gas). Nachfolgend finden Sie eine autorisierte Kurzfassung eines Artikels darüber, wie Sie aus einem Elektromotor ein selbstgemachtes Anemometer herstellen können. Der Originalartikel ist auf dieser Website veröffentlicht. .

Wenn Sie auf Ihrem Bauernhof einen Windgenerator einsetzen möchten, müssen Sie für eine erste Beurteilung die Windverhältnisse am Standort der Windkraftanlage ermitteln. Dadurch erhalten Sie eine erste, grundlegende Einschätzung, wie groß eine Windkraftanlage und ein Generator sein können. Kommerzielle Anemometer sind ziemlich teuer, daher können Sie Ihr eigenes Anemometer herstellen. Halbe Ostereier aus Plastik eignen sich gut als Windmesserblätter.

Wir brauchen außerdem einen kleinen bürstenlosen Elektromotor mit Permanentmagneten. Das Hauptauswahlkriterium ist der Mindestwiderstand der Lager auf der Motorwelle. Da der Wind sehr schwach sein kann, kann er aufgrund der Reibung die Motorwelle nicht drehen. In diesem Fall habe ich einen Motor einer defekten alten Festplatte verwendet. ( Solche Discs können sehr günstig auf Online-Auktionen, in lokalen Radiomärkten oder in Geschäften und Werkstätten gekauft werden, die Computer reparieren und verkaufen. Webseite). Der Aufbau des Anemometers ist jedoch anhand von Fotos deutlich zu erkennen.

Ein solcher Motor besteht aus 12 Spulen auf dem Stator und einem Rotor, auf dem sich ein Permanentmagnet befindet. Zur Steuerung eines solchen Motors werden spezielle Controller und Treiber verwendet. Wenn Sie jedoch beginnen, den Rotor zu drehen, beginnen sich die Spulen zu fokussieren elektrischer Strom. Darüber hinaus steht die Frequenz dieses Stroms natürlich in direktem Zusammenhang mit der Rotorgeschwindigkeit. Und es hängt wiederum von der Windgeschwindigkeit ab. Diese Fakten werden wir beim Bau eines selbstgebauten Anemometers nutzen.

Die Hauptschwierigkeit bei der Konstruktion besteht darin, einen außergewöhnlich ausgewogenen Anemometerrotor herzustellen. Der Motor selbst ist auf einem massiven Sockel montiert und auf seinem Rotor ist eine dicke Kunststoffscheibe montiert. Wir haben aus Plastikeiern 3 völlig identische Halbkugeln ausgeschnitten. Mit Stahlstangen oder Stiften befestigen wir die Halbkugeln an der Scheibe und markieren sie sorgfältig in 120-Grad-Sektoren. Das sorgfältige Ausbalancieren erfolgt in einem Raum ohne Windbewegung und mit horizontaler Anemometerachse. Das Gewicht wird mit Nadelfeilen eingestellt. Der Rotor sollte in jeder Position anhalten und nicht in derselben.

Da wir einen völlig zufälligen Elektromotor und eine selbstgebaute Windmühle verwenden, haben wir absolut keine Ahnung, wie dieser mit dem Wind interagiert. Wir müssen unser Anemometer selbst kalibrieren. Und dafür müssen wir einen einfachen Frequenzmesser bauen. Es wandelt die Frequenz an seinem Eingang in Spannung oder Strom um. Schemata solcher Frequenzzähler finden sich in Zeitschriften für Funkamateure. Der einfachste Wandler dieser Art ist ein herkömmlicher Integrator (Tiefpassfilter), bestehend aus einer Diode und einem Kondensator. Am Ausgang verwenden wir ein Zifferblatt-Milliamperemeter. (Beispieldiagramme eines einfachen Frequenzmessers finden Sie im Originalartikel).

Wenn Sie einen Verstärker im Stromkreis des Frequenzmessers verwenden und ihn über eine Batterie mit Strom versorgen, müssen Sie verstehen, dass ein Spannungsabfall die Messwerte des Geräts beeinträchtigen kann.

Am besten kalibrieren Sie ein selbstgebautes Anemometer mit einem Auto. Sie benötigen zwar eine Art Mast, damit das Anemometer nicht in die vom Auto erzeugte Zone der gestörten Luft fällt. Andernfalls wird seine Aussage stark verfälscht. Und der Tacho des Autos selbst wird mithilfe eines GPS-Navigationsgeräts überprüft, das die tatsächliche Geschwindigkeit des Autos anzeigt.

Für die Kalibrierung wird ein ruhiger Tag ausgewählt. Dann kann die Kalibrierung schnell durchgeführt werden. Wenn Wind weht, müssen Sie längere Zeit auf der Straße hin und her fahren, sodass die Windgeschwindigkeit zunächst zur Bewegungsgeschwindigkeit addiert und dann subtrahiert wird. Und Sie müssen einige Durchschnittswerte berechnen. Außerdem sollte sich der Wind nicht ändern. Es ist schwierig und langwierig. Daher ist es besser, auf Ruhe zu warten und den Windmesser schnell zu kalibrieren, wenn Sie auf einer geraden Straße fahren. Bitte beachten Sie, dass der Tachometer uns km/h anzeigt und uns die Windgeschwindigkeit in m/s interessiert. Und das Verhältnis zwischen ihnen beträgt 3,6. Diese. Der Tachostand muss durch 3,6 geteilt werden. Wenn ein Auto mit einer Geschwindigkeit von 40 km/h fährt, dann beträgt die Geschwindigkeit des Windes, der durch das Anemometer weht, 11,12 m/s. Es ist praktisch, während der Kalibrierung ein Diktiergerät zu verwenden. Sie diktieren einfach die Tacho- und Instrumentenwerte und können zu Hause in einer ruhigen Umgebung eine neue Skala für Ihren Windmesser erstellen.

Mit einem Anemometer können wir nun sehr zuverlässige Informationen über die Windsituation in der Region sammeln zukünftige Arbeit Windmühle Und das wird es uns ermöglichen richtige Wahl und hinsichtlich der Bauart und des Typs der Windkraftanlage sowie der Leistung des Generators.

(Nacherzählung von Konstantin Timoschenko).

Die Winde reichen von leichten Brisen bis hin zu plötzlichen, böigen Sturmböen, die Zerstörung und Tod bringen. Die stärksten Winde sind Hurrikane. Solche orkanartigen Winde entstehen über den Ozeanen in den Tropen, wenn riesige Luftmassen in ein Gebiet gesaugt werden niedriger Druck. Gewitterwolken wirbeln oft schneller als ein Schnellzug um das Zentrum (oder Auge) eines Hurrikans.

Sie haben vielleicht noch nie Winde mit Hurrikanstärke erlebt, aber egal wo Sie leben, Sie haben wahrscheinlich sowohl ruhige als auch windige Tage erlebt. Bauen Sie ein Anemometer, ein einfaches Gerät zur Messung der Windgeschwindigkeit, und zeichnen Sie an einem windigen Tag die Windstärke in Ihrer Region auf.

Du wirst brauchen:

Dicker Holzdübel
dünne Holzstäbe
Seil und Lot
Joghurtbecher
Klebeband(wasserdicht)
Reißzwecken
farbiger Karton
Kupferrohr
Kleber
Schere

1. Nehmen Sie einen dicken Holzstift und stecken Sie ihn fest in das Kupferrohr. Dies wird der Anemometerständer sein.

2. Bitten Sie einen Erwachsenen, beim Bohren eines Lochs durch die Theke zu helfen. Der Durchmesser des Lochs sollte der Dicke eines der dünnen Stäbe entsprechen. Machen Sie an einem Ende dieses dünnen Stabes einen Schlitz. Setzen Sie es in das Rack ein und befestigen Sie es wie im Bild gezeigt.

3. Spitze und Befiederung des Pfeils aus Pappe ausschneiden und an den Enden eines dünnen Stabes befestigen.

4. Schneiden Sie einen Viertelkreis aus farbigem Karton aus und befestigen Sie ihn mit Klebeband am Pfeil.

5. Nehmen Sie einen großen Joghurtbecher. Kleben Sie es an ein Ende eines zweiten dünnen Holzstücks.

6. Lassen Sie sich von einem Erwachsenen helfen, ein kleines Loch in das andere Ende der zweiten Stange zu bohren und es dann oben am Pfosten festzustecken oder festzunageln. Stellen Sie sicher, dass sich die Stange frei drehen kann.

7. Wählen Sie einen geeigneten Ort für die Beobachtung im Freien. Schlagen Sie das Kupferrohr in den Boden und stecken Sie dann den Pfosten hinein. Befestigen Sie den Ständer mit der Reißzwecke in der gewünschten Position. Installieren Sie den Ständer streng vertikal und hängen Sie ein Lot am Pfeil auf (Sie können eine Mutter als Lot verwenden). Das Lotseil muss streng parallel zum Ständer hängen.

Der Wind dreht die Nadel des Anemometers so, dass sie in die Richtung zeigt, aus der der Wind weht.
Der Joghurtbecher und der dazugehörige Stab steigen nach oben. Je stärker der Wind ist, desto höher steigt der Anzeigestab.

Beaufort Skala

Hierbei handelt es sich um eine Skala zur Messung der Windgeschwindigkeit, die auf Naturbeobachtungen basiert. Die Waage wurde vor fast 200 Jahren vom englischen Admiral Sir Francis Beaufort erfunden.

Die Windgeschwindigkeit wird auf Wetterkarten durch die Anzahl der Balken auf dem Windstärkesymbol angezeigt.

Windgeschwindigkeit			Verbale Beschreibung	Anzeichen für die Schätzung der Windgeschwindigkeit
m/Sek	km/Stunde	Punkt Beaufort	Verbale Beschreibung	Anzeichen für die Schätzung der Windgeschwindigkeit
0,0-1,5	0,0-1,8	0	Ruhig	Der Rauch steigt senkrecht oder fast senkrecht auf, die Blätter sind bewegungslos
0,6-1,7	1,9-5,1	1	Ruhiger Wind	Die Windrichtung wird durch Rauch bestimmt
1,8-3,3	5,2-11,7	2	Leichte Brise	Die Bewegung des Windes ist im Gesicht zu spüren, die Blätter rascheln
3,4-5,2	11,8-18,7	3	Leichter Wind	Die Blätter und dünnen Äste der Bäume wiegen sich ständig, der Wind flattert mit leichten Fahnen, das Meer ist mit einer kontinuierlichen Lichtwelle bedeckt
5,3-7,4	18,8-26,6	4	Mäßiger Wind	Der Wind wirbelt Staub auf, bringt dünne Äste in Bewegung und auf einzelnen Wellen tauchen gelegentlich weiße „Lämmer“ auf, die schnell wieder verschwinden.
7,5-9,8	26,7-35,3	5	Frische Briese	Dicke Äste schwanken; Auf jeder Welle sind „Lämmer“ zu sehen
9,9-12,4	35,4-44,0	6	Starker Wind	Dicke Äste schwanken, Telegrafendrähte summen, die „Lampen“ auf den Wellen sind länger (5-10 Sek.)
12,5-15,2	44,1-54,7	7	starker Wind	Die Baumkronen schwanken, große Äste biegen sich, es ist unangenehm, gegen den Wind zu gehen. Schäumende Wellen auf dem Meer
15,3-18,2	54,8-66,0	8	Sehr starker Wind	Der Wind bricht dünne Äste und trockene Äste von Bäumen und erschwert die Bewegung
18,3-21,5	66,1-77,5	9	Sturm	Der Wind lässt nach Schornsteine, Fliesen. Gegen den Wind zu laufen ist sehr schwierig.
21,6-25,1	77,6-90,2	10	Starker Sturm	Erheblicher Schaden, entwurzelte Bäume
25,2-29,0	90,3-104,4	11	Heftiger Sturm	Große Zerstörungen: Telegrafenmasten, umgeworfene Kutschen
Mehr als 29,0	Über 104,4	12	Hurrikan	Zerstört Häuser, verursacht große Zerstörung