標籤:觀測儀器

風向標(wind vane)是測定風來向的設備。風向標基本上是一個不對稱形狀的物體,重心點固定於垂直軸上。 當風吹過,對空氣流動產生較大阻力的一端便會順風轉動,顯示風向引。金屬風向標由風標、風輪、尾翼、動桿、主桿、底座六部分組成,主體部分為優質不鏽鋼材料,風葉採用優質工程塑料製作,耐腐蝕性強,動桿部分採用優質雙不鏽鋼防水軸承靈敏度高,啟動風速小,經久耐用;產品具有安裝簡易,運輸便捷的特點,廣泛應用於氣象、化工、礦區、農業、油田勘探等行業。

1簡介

風向標外形可分為尾翼、平衡錘、指向桿、轉動軸四部分。風速
風向標

  風向標

和風向是分別利用磁感風速杯和風向標來量度。磁感風速杯通常有三個對稱風杯,固定於垂直軸上,令每個風杯的直徑面都是垂直。由於風杯凹面比凸面承受較大的風力,風杯輪便會隨風轉動,觀測員可從風杯轉動的速度來確定風速。
至於風向,則由風向標顯示。風向標基本上是一個不對稱形狀的物體,重心點固定於垂直軸上。當風吹過,對空氣流動產生較大阻力的一端便會順風轉動,顯示風向。

2原理

當風的來向與風向標成某一交角時,風對風向標產生壓力,這個力可以分解成平行和垂直於風向標的兩個風力。由於風向標頭部受風面積比較小,尾翼受風面積比較大,因而感受的風壓不相等,垂直於尾翼的風壓產生風壓力矩,使風向標繞垂直軸旋轉,直至風向標頭部正好對風的來向時,由於翼板兩邊受力平衡,風向標就穩定在某一方位。
風向標的箭頭永遠指向風的來源,其原理其實非常簡單:箭尾受風面積比箭頭大,若箭頭及箭尾均受風,箭尾必會被風推后,使箭頭移往風的來源。風向標裝置於高杆子上,為使風向紀錄更準確,必須於桿底用指南針測定10秒的風向(當時風向須穩定)。

3定義

風速是三維向量,在一個較大尺度而有組織的氣流上隨時空作小尺度而不規則的波動。風速是三維向量,在一個較大尺度而有組織的氣流上隨時空作小尺度而不規則的波動。地面風普遍是以方向和速度的兩個數值來說明的二維水平向量。地面風普遍是以方向和速度的兩個數值來說明的二維水平向量。
地面風通常是用風向標和風杯風速表或螺旋槳式風速表來測量。地面風通常是用風向標和風杯風速表或螺旋槳式風速表來測量。

4規定

由於受到摩擦力的影響,風速會隨著高度上升而增加。故此,我們為風速表安放於空曠地區定下了一個標準高度。故此,我們為風速表安放於空曠地區定下了一個標準高度。風速表安放於平坦而空曠地區的標準高度是離地面10米。空曠地區是指風速表與任何障礙物相距不少於該障礙物10倍高度的範圍。
量度單位風速︰米/秒(m/s)
公里/小時(km/h)公里/小時(km/h)
海里/小時(knots)海里/小時(knots)
換算因子︰
1米/秒1米/秒
1公里/小時1公里/小時
1海里/小時1海里/小時
=3.6公里/小時=3.6公里/小時=0.278米/秒=0.278米/秒=0.514米/秒=0.514米/秒
=1.944海里/小時=1.944海里/小時=0.540海里/小時=0.540海里/小時=1.852公里/小時=1.852公里/小時
風向︰風向界定為風來自的方向,並從地理上的北方開始順時針方向量度。
方位點(例如:北、東北、東、南、西)
角度(例如:360o,045o,090o,180o,270o)
風向和風速也會影響生物的活動。例如在當風的地方,空氣流動速度較快,環境中水份的流失速度會增加,於其中活動的生物會表現出不同程度的適應性,如形成防止水份流失的特別構造。

5其它

在風力的作用下,風向標繞鉛直軸旋轉,使風尾擺向下風方向,頭部指向風的來向。風向標感應的風向必須傳遞到地面的指示儀錶上,以電觸點式最為簡單,但一般只能作到每一個方位(22.5°)有一個觸點 。精確的方法有自整角機和光電碼盤。

6常識

風向標原理
風向標(風速感測器)的變換器為碼盤和光電組件。當風標隨風向變化而轉動時,通過軸帶動碼盤在光電組件縫隙中的轉動。產生的光電信號對應當時風向的格雷碼輸出。感測器的變換器可採用精密導電塑料電位器,從而在電位器活動端產生變化的電壓信號輸出。

7金屬

風向標用於指示風向,提供風速參考。金屬風向標,支架部分為優質不鏽鋼材料,風葉採用優質工程塑料製作,耐腐蝕性強,動桿部分採用優質雙不鏽鋼防水軸承靈敏度高,啟動風速小,經久耐用;產品具有安裝簡易,運輸便捷的特點,廣泛應用於氣象、化工、礦區、農業、油田勘探等行業。
風向標

  風向標

8全天候

風向標簡介
安放在室外,用於指示風向。金屬結構,表面靜電噴塑。
廣泛應用於氣象、化工、環保、農業、油田勘探等行業。
產品參數
整體高: 350mm 指向標長度: 1200mm 重 量: 4.5kg說 明: 支架桿由客戶自行配置

9風的概念

風速風向的測量
空氣運動產生的氣流,稱為風。它是由許多在時空上隨機變化的小尺度脈動疊加在大尺度規則氣流上的一種三維矢量。
地面氣象觀測中測量的風是兩維矢量(水平運動),用風向和風速表示。
風向是指風的來向,最多風向是指在規定時間段內出現頻數最多的風向。人工觀測,風向用十六方位法;自動觀測,風向以度(°)為單位。
風速是指單位時間內空氣移動的水平距離。風速以米/秒(m/s)為單位,取一位小數。最大風速是指在某個時段內出現的最大十分鐘平均風速值。極大風速(陣風)是指某個時段內出現的最大瞬時風速值。瞬時風速是指三秒鐘的平均風速。
風的平均量是指在規定時間段的平均值,有三秒鐘、二分鐘和十分鐘的平均值。
人工觀測時,測量平均風速和最多風向。配有自記儀器的要作風向風速的連續記錄並進行整理。
自動觀測時,測量平均風速、平均風向、最大風速、極大風速。
風速規定
由於受到摩擦力的影響,風速會隨著高度上升而增加。故此,為風速表安放於空曠地區定下了一個標準高度。風速表安放於平坦而空曠地區的標準高度是離地面10 米。空曠地區是指風速表與任何障礙物相距不少於該障礙物10倍高度的範圍。
量度單位風速︰
米/秒(m/s)
公里/小時(km/h)
海里/小時(knots)
換算因子︰
1米/秒[s] = 3.6公里/小時[h] = 1.944海里/小時
1公里/小時[h] =0.278米/秒[s] =0.540海里/小時
1海里/小時[h] =0.514米/秒[s]= 1.852公里/小時
風向︰ 風向界定為風來自的方向,並從地理上的北方開始順時針方向量度。
方位點(例如: 北、東北、東、南、西)方位點(例如:北、東北、東、南、西)
角度(例如: 360o, 045o, 090o, 180o, 270o)。風向和風速也會影響生物的活動。 例如在當風的地方,空氣流動速度較快,環境中水份的流失速度會增加,於其中活動的生物會表現出不同程度的適應性,如形成防止水份流失的特別構造。

10風力等級

風力等級
陸地地面物體徵象
海面波浪/浪高(米)
相當
風速



公里/時
米/秒
0
靜,煙直上。
平靜/0.0
小於1
0~0.2
1
煙能表示風向。
微波峰無飛沫/0.1
1-5
0.3~1.5
2
人面感覺有風,樹葉微動。
小波峰未破碎/0.2
6~11
1.6~3.3
3
樹葉及微技搖動不息,旗幟展開。
小波峰頂破裂/0.6
12~19
3.4~5.4
4
能吹起地麵灰塵和紙張,樹的小枝搖動
小浪白沫波峰/1.0
20~28
5.5~7.9
5
有葉的小樹搖擺,內陸的水面有小波。
中浪折沫峰群/2.0
29~38
8.0~10.7
6
大樹枝搖動,電線呼呼有聲,舉傘困難。
大浪到個飛沫/3.0
39~49
10.8~13.8
7
全樹動搖,迎風步行感覺不便。
破峰白沫成條/4.0
50~61
13.9~17.l
8
微枝折毀,人向逆風方向走感覺阻力甚大。
浪長高有浪花/5.5
62~74
17.2~20.7
9
草房遭受破壞,大樹枝可折斷。
浪峰倒卷/7.0
75~88
20.8~24.4
10
樹木可被吹倒,,一般建築物遭破壞。
海浪翻滾咆哮/9.0
89~102
24.5~28.4
11
陸上少見,大樹可被吹倒,一般建築物遭嚴重破壞
波峰全呈飛沫/11.5
103~117
28.5~32.6
12
陸上絕少,其催毀力極大。
海浪滔天/14.0
118~133
32.7~36.9
13


134~149
37.0~41.4
14


150~166
41.5~46.1
15


167~183
46.2~50.9
16


184~201
51.0~56.0
17


202~220
56.1~61.2
風向標的設計要求
1.在小風時能反應風向的變動,即有良好的啟動性能;
2.具有良好的動態特性,即能迅速準確地跟蹤外界的風向變化
風向標的動態特性
對於風向標,當風向變化時,它將經過一個阻尼簡諧振動產生過量指示而逐漸趨於穩定。儀器的響應取決於環境量、儀器的響應速度和加速度。
風向信號的傳送和指示
風向標感應的風向必須傳遞到地面的指示風速儀錶上,以觸點式最為簡單,風向標帶動觸點,接通代表風向的燈泡或記錄筆電磁鐵,作出風向的指示或記錄,但它的分辨只能做到一個方位22.5°。

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