Анемометр своими руками

2 Схемы

Принципиальные электросхемы, подключение устройств и распиновка разъёмов

Анемометр своими руками: самая простая схема

Анемометр – прибор для измерения скорости ветра. Классический чашечный анемометр представляет собой чисто механический прибор, способный измерять скорость ветра в диапазоне от 2 до 20 м/с. Анемометр просто подсчитывает количество оборотов крыльчатки. Для определения скорости ветра надо отмерить количество оборотов за некоторый промежуток времени, например 30 с, а затем рассчитать количество делений которые проходит стрелка анемометра за 1 с. После этого для определения скорости ветра следует воспользоваться графиком.

Сконструировать его аналог проще всего на основе маломощного электромотора, например ДМ-03-3АМ 3 91, который выступает в роли генератора. Четырехлопастная крыльчатка анемометра взята готовая, приобретена на Aliexpress примерно за 1 доллар.

Диаметр крыльчатки 10 см, а высота 6 см.

Электромотор располагается в корпусе, сделанном из емкости для холодной сварки, в крышке которой прорезано отверстие для вала электродвигателя и ведущих от двигателя проводов.

К электродвигателю подключен диодный мост VD1 собранный на диодах Шоттки 1N5817. На выходе диодного моста подключен электролитический конденсатор C1 1000 мкФ х 16 В.

Схема подключения анемометра

Диоды Шоттки выбраны из-за того, что скорость вращения крыльчатки, в обычных условиях (если нет урагана) не очень велика. При скорости ветра около 6 м/с, на выходе прибора появляется напряжение около 0,5 В. В таких условиях рационально минимизировать потери на всех элементах схемы. По этой же причине в качестве соединительных проводов используются проводники избыточно большого сечения.

К выводам выпрямителя можно подключить любой вольтметр постоянного тока на 2 В. С его ролью отлично справляется мультиметр. Хотя использование отдельного стрелочного прибора позволяет непосредственно градуировать шкалу в скорости ветра.

Так как устройство планировалось эксплуатировать на улице диодный мост был залит в эпоксидную смолу. Как оказалось конденсатор был взят избыточно емкий так, что быстрые перепады напряжения и соответственно, порывы ветра прибор зафиксировать не может. Автор обзора Denev.

Анемометр своими руками

Анемометр – измеритель скорости ветра

Новая статья по теме + фото и видео – Анемометр андроид + микрофон

Наконец дело дошло и до анемометра. Имея опыт изготовления уже трех ветрогенераторов я так и не знаю точно на каком ветре и сколько дают мои ветряки. Сейчас всего один ветрогенератор в строю, мой самый удачный, хотя и собранный весь ” на коленке”. Я примерно и представляю силу ветра и могу отличить ветер в 5 м/с от 10 м/с, но все-же хочется более точно знать скорость ветра чтобы определять мощность ветрогенератора.

Несколько дней время от времени думал из чего-же сделать анемометр, но из хлама, имеющегося дома пока ничего толкового не вырисовывалось. Нашел два маленьких моторчика от DVD плеера, но они что-то уж больно крошечные и лопасти к тонкому валу трудно придумать.

Попался мне на глаза автомобильный вентилятор, такие в грузовых авто ставят обычно. Вот его та я и замучил. Разобрал и достал моторчик. С винта сломал лопасти и осталось только основание – центральная часть, которая на вал надевается. Далее думал какие лопасти к нему приделать, пробовал и донышки пластиковых бутылок и банки консервные, но все это мне не нравилось.

Потом отыскал кусок ПВХ трубы диаметром 5см, и длинной50 см. Из нее сделал 4 лопасти, просто порезал трубу вдоль на две половинки, и половинки, каждую на две части, получилось 4 лопасти. В основании, которое осталось от родного винта просверлил 4 отверстия для крепления лопастей, так-же и в лопастях сделал 4 отверстия. Все это дело скрутил на болтики и получился четырех лопастной винт – савониус ( первая “серьезная” вертикалка ).

Ну а далее нашел провода нужной длинны, сростил метром 5 антенного кабеля и метров 8 обычного. провода сразу подсоединил чтобы замерять параметры с учетом длинны провода, так-как данные могут различаться если делать замеры на метровом проводе, или на 13 м.

Потом нашел кусок металлической трубки длинной около 80-90 см, ее изогнул буквой Z и примотал моторчик. Этой трубкой анемометр будет крепиться к мачте. Тут ничего сложного, можно использовать любой подручный материал.

Ну а далее, как собрал полностью анемометр, я его чтобы откалибровать установил на свой мотоцикл. Ниже на фото можно видеть как это сделано, все примитивно и просто. На зеркало приматах изолентой мыльтиметр, в общем кое-как все закрепил чтобы освободить руки для управления мотоциклом.

Этот осенний денек очень удачный из-за практически полного отсутствия ветра, что кстати и послужило быстрой сборки анемометра, не пропадать-же такому дню. На асфальт выезжать не хотелось, так-как с непонятной штуковиной спереди мотоцикла я бы привлекал к себе внимание, поэтому решил проехаться по полям вдоль лесопосадок.

Катался туда сюда и в разных направлениях и записывал в телефон показания мультиметра при разных скоростях движения. Стартовал анемометр со скорости 7 км/ч, и я постепенно откатал туда сюда на разных скоростях начиная с 10 км/ч и максимальная 40км/ч, можно было и больше, но грунтовые дороги очень не ровные и сильно не разгонишься.

После покатушек нарисовались вот такие данные. Мультиметр показал при 10км/с =0.06V , при 20км/ч=0.12V, при 30=0.20V, при 40км/ч=0.30V.

Потом с помощью калькулятора я высчитал показания для промежуточных значений скорости ветра.

Вольты-скорость ветра м/с.

Данные выше 11 м/с вычислил нарисовав на листке бумаги график роста напряжения в зависимости от скорости ветра, который плавно продолжил до 15 м/с. Этим-же днем, а точнее уже вечером установил анемометр на мачту к ветрогенератору. Опустил ветряк и примотал ниже анемометр. Трубу временно притянул на проволоку и обмотал дополнительно изолентой, получилось вроде крепко. Ну а далее поднял все это дело на место и теперь рядом с ветрогенератором на мачте теперь стоит анемометр, который стартует при 3м/с и исправно показывает скорость ветра.

Ниже на фото уже поднятый ветрогенератор с закрепленным анемометром. Более подробно я не стал фотографировать, так-как там ничего сложного нет, и повторять нечего. Анемометр собрать можно из чего угодно, из практически любого моторчика. Калибровать конечно удобнее на автомобиле. Там и комфортное, и удобнее, и спидометр точнее. Но я вот решил на мотоцикле, и тоже вроде получилось неплохо, надеюсь если спидометр и врет, то не намного.

Пока все, эта первая версия этого анемометра, и я думаю не последняя. А пока дождусь ветра и узнаю что дает мой ветрогенератор. Ну и дополню эту статью этими данными. А может что-нибудь придется переделывать.

Дополнение

Не нагруженый ничем винт анемометра резко реагирует на каждый порыв и изменение скорости ветра. А нагруженый винт этого ветрогенератора все-таки запаздывает в реакциях, и из-за этого не синхронные данные в показаниях. Сегодня ветер 3-7 м/с, анемометр правда ловил пару порывов до 10м/с, но они длились менее секунды и ветрогенератор просто не упевал на них реагировать.

Спустя некоторое время наблюдений нарисовались некоторые средние значения силы тока от ветрогенератора при определенном ветре. Стартует винт с 3,5-4 м/с, зарядка 0.5А на 4м/с, 1А на 5м/с, 2,5А на 6м/с, 4А на 7м/с, 5А на 8м/с. Эти данные усредненные, так-как амперметр аналоговый стот, и я могу ошибаться до 0.5А в показаниях силы тока от ветрогенератора.

Анемометр своими руками

http://sam-stroy.info/vetryak/PIC.htm

http://sam-stroy.info/img/vetryak/24.1.jpg схемка анемометра на piс16f84

:020000040000FA
:1000000001288316273081008312003039228C00AA
:100010008B2285018601AD01AC01AB01AA01AF01C4
:100020004722472247224722472202302E214722D9
:1000300001302E2147220C302E21472223203C2044
:10004000061CCE29202883302E2147227B302121F7
:100050001130212113302121243021211F30212171
:10006000243021211F3021211D3021211530212153
:100070002030212147220800C4302E214722113090
:10008000212118302121153021211D3021211F303F
:1000900021211D3021211530212124302121203022
:1000A00021214722080001302E21472223205022FF
:1000B0008B2250225022502250225022E6223823F6
:1000C000C0302E21472278302121113021211D30CE
:1000D0002121F030212121210C1D7B28F03021210C
:1000E00021214830212101302121F03021212121FD
:1000F0002121212186284830212101302121003071
:10010000212121212121F03021212121CC302E213A
:100110000C1C912800302121FE30212101302121A9
:10012000A0288C189A28F030212101302121F030AC
:100130002121A0280130212100302121F03021216E
:10014000333021218B22A5205E28831618308500AC
:1001500083120C18C0288C18D9287E308D00FF30EF
:10016000980009213821980BB12800008D0BAF2889
:1001700000005F30980009210921980BBB28F32863
:100180000C308D00FF30980009213821980BC428CD
:1001900000008D0BC2280000FD30980009210000EE
:1001A000980BCE28000000000000000000000000B6
:1001B000F3280A308E007E308D00FF309800092130
:1001C0003821980BDF2800008D0BDD2800008E0BF6
:1001D000DB2800000C308E00923098000921980B2B
:1001E000EE288E0BEC2800000000831610308500EE
:1001F0008312092101089B009A019A0A851585112D
:100200000000010803111B020319FD289A099A0A2C
:1002100008000B1D1729FF3003111C02031D1429B0
:100220009D0A9C010B1120299C0A0B11202900001A
:1002300000000000000000000000000000000000BE
:10024000080005149900303E86003F221908303E10
:100250009800180E86003F22190808000510990022
:1002600086003F2219089800180E86003F220800D9
:10027000861C4129861D8129061D9929061CCE2927
:100280000800AF1958290C1849298C184B298C14CF
:100290004D290C104D298C100C140C0888000030CE
:1002A00089005B225022861C53298B2247225F281B
:1002B000861C5829F530A7000430A8008C130C19AF
:1002C0008C170C138C180C178C120C188C160C082D
:1002D0008800003089005B222D08880003308900E7
:1002E0005B222C088800043089005B222B088800E0
:1002F000053089005B222A088800063089005B22CD
:100300008C29F530A7000430A8004722861D8129DA
:10031000AF199629AF15682238215022A70B8C29D6
:10032000A80B93295F28F530A7008C29AF118B22E9
:100330005F28AF19AC290C199F290C15A1290C11A4
:10034000A1290C088800003089005B225022061D7C
:10035000A7298B2247225F28061DAC29F530A7006C
:100360000430A8008B22033039229D00043039224A
:100370009C00053039229B00063039229A0000305B
:1003800039228C000C118C1B0C158C100C1B8C143E
:100390000C108C1A0C14E62238238C29AF18D329A0
:1003A000D621AF14DC29D621AF105328061CD6293C
:1003B0004722061CD629080001302E2147223C2066
:1003C00047228B22E62286302E2147220030130757
:1003D000031DF229F030930000301207031DF229AB
:1003E000F030920013082121120821211108212147
:1003F000FE30212110082121F03021218C302121D3
:10040000FF302121333021214722061CCE298B22A7
:1004100083161830850083127E308D00FF309800DF
:1004200009210000061C252A000000000000980B8E
:10043000102A00008D0B0E2A00005F309800092161
:100440000921980B1F2A0000000083161030850038
:100450008312092101089B009A019A0A85158511CA
:100460000000010803111B0203192D2A9A099A0A98
:10047000E2298900831608148312080808008514ED
:100480000000851019309800980B442A0800FF30AE
:1004900098000000000000000000980B492A0800A6
:1004A000FF308D00061CCE29FF309800980B562A8D
:1004B0008D0B522A08008316081508125530890042
:1004C000AA3089008814081E632A081183120800C4
:1004D000C0302E21123021217E30212128302121CF
:1004E0001F302121B0302121F03021211330212172
:1004F0007B3021217530212124302121F030212130
:100500007430212111302121783021211F30212107
:100510001D30212108008316103085000F30860021
:10052000831285119001910192019301940195012B
:1005300096019701A001A1019A019B019C019D01D7
:100540008B0181010034F030212121211708212164
:1005500016082121150821211F0821211408212115
:1005600013082121120821211E082121110821210F
:10057000DA2B20082121170821211F082121160824
:10058000212115082121140821211E0821211308E9
:1005900021211208212111082121FE302121DA2BED
:1005A000F0302121212117082121160821211F08BF
:1005B00021211508212114082121130821211E08B9
:1005C00021211208212111082121DA2B1D08AD005B
:1005D0001C08AC001B08AB001A08AA00031020304E
:1005E0008D00940193019201910190019A0D9B0D50
:1005F0009C0D9D0D900D910D920D930D940D8D0BF5
:100600001D2B14080F39A000130E0F399700130883
:100610000F399600120E0F39950012080F39940009
:10062000110E0F39930011080F399200100E0F3977
:10063000910010080F3990000800103084002D231D
:10064000113084002D23123084002D2313308400B8
:100650002D23143084002D23F62A033000078E004A
:100660008E198000303000078E008E1B8000003411
:1006700080302E21FE309E009F007130A2000C19A8
:100680001D30A100B530A3000C18492B8C186E2B1F
:10069000A42B003003111707031DA32AF030970085
:1006A00000301607031DA32AF0309600003015070E
:1006B000031DA32AF03095009F008A300C1D1D30C9
:1006C000A10000301407031DA32AF030940000306D
:1006D0001307031DA32AF0309300A32A003003114F
:1006E0002007031DB92AF030A00000301707031DB2
:1006F000B92AF03097009F008A300C1D1D30A100F0
:1007000000301607031DB92AF03096000030150797
:10071000031DB92AF030950000301407031DB92AD3
:10072000F03094009E00F0300C1D8A30A1000030A3
:100730001307031DB92AF030930000301207031D80
:10074000B92AF0309200B92A003003111707031DAF
:10075000D02AF030970000301607031DD02AF03061
:1007600096009F008A300C1D1D30A1000030150737
:10077000031DD02AF030950000301407031DD02A45
:10078000F030940000301307031DD02AF03093009E
:100790009E00F0300C1D8A30A10000301207031DAE
:1007A000D02AF030920000301107031DD02AF0301B
:1007B0009100D02A10082121F03021212108212187
:0A07C000220821212308212108004E
:02400E00F23F7F
:10420000A500000000000000000000000000000009
:10421000000000000000000000000000000000009E
:10422000000000000000000000000000000000008E
:10423000000000000000000000000000000000007E
:10424000000000000000000000000000000000006E
:10425000000000000000000000000000000000005E
:10426000000000000000000000000000000000004E
:10427000000000000000000000000000000000003E
:00000001FF

==============
Самодельный анемометр (Измеритель скорости ветра)
Тут две сложных части.
1 Датчик измерения – вентилятор
2 То что имеряет, можно тахометр, одометр можно использовать.

Вентиляторы вибираем те что с подшипниками качения (шариковые подшипники) и что бы их там стояло два.
Если один будет sleeve скольжения, то свободы вращения лопастей ни какой не будет.

Аккуратно разбираем кулер.
Аккуратно демонтируем внутренности (катушки, платы, магниты)

Мне пришлось два кулера минимум купить.
Первый оказался с одним подшипником качения.
Второй с обеими, но он был маленький.
Вот что собсна получилось на начальном этапе.

Оба кулера разобрал.
И у того где два подшипника было снял и ось на которой они крепятся и приклеил к большому.




Для усиления чуствительности делаю внутренний конус и внешнюю кайму.

Конус к сожалению пока не приклеивается.
По идее датчик анемометра должен иметь маленький размер.
Но такого кулера нету в продажи с большими лопастями, они у него короткие ну и отсюда чуствительность меньше.
А большой кулер освобождённый от внутренних магнитов и железок, замечательно вращается при лёгком дуновении ветерка.

Изготовление конуса.

==============
Только что по улице с этим 7см кулером прогулялся, чуствительность вроде замечательная.

После так сказать чистки потрахов кулера и проверки на чуствительность ветру.
Из нутри наклеиваем или нарисовываем свето отражающие поверхности, что бы было чередование тёмных и светлых полос.
Количество зависит от типа измерительного оборудования.
У меня три полоски из серебрянной клеящейся фольги.

Ну и сам фотодатчик с фотоприёмником.

Самостоятельное изготовление анемометра: подробная схема сборки, монтажа и подключения

Дата публикации: 23 мая 2019

Определить на глаз точную скорость ветра не представляется возможным. Но в этом есть насущная необходимость, тем более что сегодня сила ветра успешно применяется в качестве альтернативного источника электрической энергии. Поэтому для получения точных данных о скорости ветра разработан и сконструирован специальный прибор – анемометр. В зависимости от используемых материалов и выполняемых функций различают несколько моделей анемометров, находящих широкое применение в быту, в лабораториях и на промышленных предприятиях.

Основные виды и варианты использования анемометра

Наиболее распространенные модели анемометра – это:

• Ручная модель с крыльчаткой, или так называемый лопастной анемометр. Его принцип действия напоминает работу вентилятора, что дало устройству еще одно название – вентиляционный анемометр. Попадая на широкую площадь поверхности лопастей, воздушная масса меняет интенсивность их вращения и позволяет легко рассчитать скорость ветра. От крыльчатки с помощью зубчатого колесного устройства запускается счетный механизм, отмечающий количество оборотов лопастей за единицу времени. Остается только вычислить скорость, которая будет равна произведению длины окружности траектории лопастей и количества оборотов. В числе главного преимущества данной модели – возможность определить не только скорость, но и направление ветра. Область применения лопастного анемометра – измерение параметров воздушных потоков в системах вентиляции и трубопроводах.

• Чашечный анемометр. Первая модель, сконструированная человеком для измерения скорости ветра. Лопасти устройства напоминают небольшие чашки, последовательно размещенные на концах металлической конструкции и направленные в одну сторону. Принцип работы чашечного анемометра аналогичен действию лопастной модели. Счетчик, «зашитый» в пластиковый корпус, точно определяет количество полных оборотов лопастей за единицу времени. Такой анемометр можно легко сделать своими руками.

• Термоанемометр – выполняет сразу две функции: определяет скорость и температуру воздушных масс. Принцип работы базируется на законах акустики: прибор улавливает звук, определяет его скорость и рассчитывает скорость ветра, одновременно отмечая его температуру. Электронная «начинка» гарантирует точность измерений и оперативную корректировку данных по мере изменения интенсивности перемещения воздушных масс. Термоанемометр находит широкое применение в ходе лабораторных исследований и контрольных замеров микроклиматических условий на рабочем месте в крупных промышленных цехах.

Принцип действия анемометров всех перечисленных моделей практически одинаков. Закрепленное на высоком шесте устройство поднимают как можно выше и устанавливают в направлении, позволяющем точно уловить движение воздушных масс. Механические анемометры контролируют по поверочному устройству, входящему в комплект поставки. На индукционных моделях показания, выраженные в метрах в секунду, отображаются на встроенном циферблате.

Чашечный анемометр своими руками: схема устройства

Для изготовления самодельного анемометра в домашних условиях понадобится старая модель видеомагнитофона. Его блок вращения головок станет основой будущей конструкции. Для этого с узла снимают лишние детали, чтобы получить в остатке только каркас с осью, блок подшипников и шайбу для крепления двигателя. Всего перечисленного вполне достаточно для замеров и расчета энергии ветра. Для дальнейшей работы потребуются домашние электроинструменты и немного терпения:

• Во вращающейся части высверливаются отверстия диаметром 4мм, на которых будут устанавливаться чашки лопастей. Три отверстия на одной из них уже есть – это места креплений внутренних узлов в разобранном магнитофоне. По ним стоит ориентироваться, выбирая места для оставшихся девяти отверстий.
• В отверстия вставляют болты типа М4 длиной 10мм. Надежно закрепить чашки и исключить их вращение на оси лопасти помогут резиновые шайбы, вырезанные из старой велосипедной камеры.
• Теперь нужно взять 4 пластмассовые кружки для воды одного размера и просверлить в дне отверстие 4мм. Ручки чашек срезают «под корень».
• Чашки крепят на оси, разворачивая их в одном направлении и фиксируя с помощью болтов и резиновых шайб. Полностью собранная конструкция должна легко вращаться под воздействием даже легкого ветра.

Теперь можно собрать конструкцию полностью. Для этого:

• На вращающуюся часть узла устанавливается и крепится магнит, еще один элемент старого велосипеда. Затем проводится балансировка узла вращения, чтобы исключить одновременное вращение шеста вместе с движущимися лопастями.
• В качестве счетного датчика можно использовать снятый с велосипеда мини-компьютер. Его приклеивают к неподвижной части узла, закрыв магнит листом картона. Обязательно стоит проверить датчик тестером на быстроту срабатывания.
• Остается подключить кабель и закрепить на неподвижной части устройства кусок металлического уголка для последующего монтажа конструкции.

Схема подключения и настройки анемометра

Для точной настройки самодельного анемометра потребуется стандартная модель устройства, изготовленная в заводских условиях. В ходе одновременно выполняемых замеров показания обоих приборов должны полностью совпадать. В случае если достать готовую модель устройства не представляется возможным, самодельный анемометр можно проверить в ходе движения автомобиля в условиях полного отсутствия ветра. Количество вращений лопастей должно соответствовать показаниям спидометра. Остается только рассчитать радиус колеса в мм и сделать соответствующий перерасчет по геометрическим размерам анемометра.

После проверки точности измерения можно приступать к установке конструкции на крышу дома. Для этого понадобится достаточно высокий прочный шест, чтобы измеряемый поток воздушных масс не ограничивали расположенные рядом деревья и постройки. И для полного завершения работ остается только подключить электронную часть прибора. Теперь анемометр полностью готов выполнять свою основную функцию – фиксировать точную скорость ветра за окном.

Вам нужно войти, чтобы оставить комментарий.