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Ein Gerät zur langfristigen Registrierung einer Luftströmungs-Komponente

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Zusammenfassung

Es wird ein Gerät zur langfristigen Registrierung von Luftströmungs-Komponenten beschrieben, das aus einem Fühler, einem Schaltgerät und einem Registriergalvanometer besteht.

Als Fühler dient ein rotierendes Flügelrad, bei dem durch besondere Wahl der Größe, Neigung und Zahl der Flügelflächen erreicht ist, daß seine Drehzahl dem Produkt aus der Strömungsgeschwindigkeit und dem Cosinus des Winkels zwischen der Drehachse des Rades und der Anströmrichtung (v·cosα) angenähert proportional ist. Die Fernübertragung der Drehrichtung und geschwindigkeit des Flügelrades erfolgt reibungsfrei mittels eines lichtelektrischen Abgriffes und nachgeschalteter Elektronik. Als Anzeigegerät kann ein handelsübliches registrierendes Drehspulgalvanometer mit Nullpunkt in der Mitte der Anzeigeskala verwendet werden.

Die Prüfung des Flügelrades in einer Luftstrahlanlage ergab, daß bei stationärer Anströmung des Rades die Proportionalität zwischen der Drehzahl des Flügelrades und dem Produktv·cosα als sehr gut zu bezeichnen und bei instationärer Anströmung mit einer Anzeigeträgheit von 3 bis 4 sec zu rechnen ist.

Das Gerät wurde als Vertikalwindmesser in der bodennahen Luftschicht entwickelt, läßt sich aber auch für zahlreiche andere Messungen der Strömungskomponenten in Natur und Technik verwenden.

Summary

The author describes an apparatus for long-range records of air current components consisting of a receiver, a regulating device and a recording galvanometer.

A rotating vane-wheel serves as receiver. By special selection of size, inclination and number of the vane planes is achieved that its number of rotations is approximately proportional to the product of the current speed and the cosine of the angle between the rotation axis of the wheel and the direction of the current (v·cosα). The telemechanics of the turning direction and speed of the vane-wheel takes place free of friction by means of a photo-electric system combined with electronics. A recording null galvanometer, commercial type, may be used as indicating apparatus.

An examination of the vane-wheel in a wind tunnel has shown that in stationary conditions of air flux the proportionality between the rotation number of the vane-wheel and the productv·cosα is very good and that for unstationary current the inertia of indication amounts to 3 or 4 sec.

The apparatus has been developed as a vertical anemometer for the air-layer near the ground, but it can also be used for other measurements of currents in nature and technics.

Résumé

L'auteur décrit un appareil pour l'enregistrement à long terme des composantes du vent. Cet appareil se compose d'une partie sensible, d'un instrument de commande et d'un galvanomètre enregistreur.

La pièce sensible est un moulinet dont la vitesse de rotation est proportionelle au produit de la vitesse du courant et du cosinus de l'angle formé par son axe de rotation et la direction du vent (v·cosα). Cette proportionalité est réalisée grâce au choix de la grandeur, de l'inclinaison et du nombre des palettes. La transmission à distance du sens et de la vitesse de rotation du moulinet s'obtient sans frottement au moyen d'une cellule photo-électrique et d'un système électronique. L'enregistreur peut alors être un simple galvonomètre commercial à induit tournant ayant son point d'équilibre au centre de l'échelle de mesure.

Le contrôle de l'appareil dans un canal aérodynamique a démontré que la proportionnalité entre le nombre de tours du moulinet et le produitv·cosα est très bonne dans un courant stationnaire. Si le courant n'est pas stationnaire, il faut s'attendre à un retard de 3 à 4 secondes, retard dû à l'inertie.

Cet appareil a été conçu pour mesurer les courants verticaux dans les couches les plus basses de l'atmosphère. Il trouvera cependant d'autres champs d'application soit dans la nature soit dans la technique et cela partout où il s'agit d'étudier les composantes d'un courant.

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Literatur

  1. 1.

    Albrecht, F.: Ein Meßgerät zur Messung und Registrierung kleiner Windgeschwindigkeiten und seine Anwendung auf die Untersuchung des Wärmeumsatzes an der Erdoberfläche. Met. Z.47, 465–474 (1930).

  2. 2.

    Albrecht, F.: Die kalorimetrischen Meßmethoden der atmosphärischen Strahlungsforschung. InE. Kleinschmidt, Handbuch der meteorologischen Instrumente und ihrer Auswertung, S. 109–185, Berlin, 1935.

  3. 3.

    Albrecht, F.: Die Meßgeräte des Wärmeumsatzes der pflanzenbestandenen Erdoberfläche unter besonderer Berücksichtigung von Messungen im Walde. Z. angew. Met.54, 105–115, 137–146 (1937).

  4. 4.

    Albrecht, F.: Die Methoden zur Bestimmung der Verdunstung der natürlichen Erdoberfläche. Arch. Met. Geoph. Biokl. B2, 1–38 (1950).

  5. 5.

    Berger-Landefeldt, U.: Über zwei neue Meßgeräte im Dienste der Ökologie (schreibende Schnell-Meßgeräte für Dampfdruck und Temperatur und für die Geschwindigkeitskomponenten des Windes). C. R. VIII. Congr. Int. Bot. Paris 1954, Sect. 7–8, S. 130–131.

  6. 6.

    Berger-Landefeldt, U.: Zur schnellen Registrierung von Temperatur und Dampfdruck bzw. Taupunkt in und über Pflanzenbeständen. Ber. Dtsch. Bot. Ges.67, 357–365 (1954).

  7. 7.

    Berger-Landefeldt, U.: Zur Messung der Feuchtigkeit in der Mikroklimatologie und Pflanzenökologie. Met. Abh. Inst. Met. Geoph. Freie Univ. Berlin2, H. 4, 173–195 (1955).

  8. 8.

    Berger-Landefeldt, U.: Fast Recording of Temperature and Vapour Pressure or Dew Point. Weather10, 405–409 (1955).

  9. 9.

    Berger-Landefeldt, U., J. Kiendl undH. Danneberg: Beobachtungen des Temperatur- und Feuchtigkeitsgeschehens über Pflanzenbeständen. Met. Rdsch.9, 120–130 (1956).

  10. 10.

    Berger-Landefeldt, U., J. Kiendl undH. Danneberg: Betrachtungen zur Tempertur-und Dampfdruckunruhe über Pflanzenbeständen. Met. Rdsch.10, 11–20 (1957).

  11. 11.

    Dieterichs, H.: Ein mechanisch registrierendes Vertikalanemometer und seine Verwendung im Gelände. Z. Geophys.13, 179–190 (1937).

  12. 12.

    Field, J. H., andR. Warden: A Survey of the Air Currents in the Bay of Gibraltar 1929/30. Met. Off. London, Geophys. Mem.7, Nr. 59 (1933).

  13. 13.

    Frankenberger, E.: Über vertikle Luftbewegungen in der untersten Atmosphäre. Ann. Met.5, 368–373 (1952).

  14. 14.

    Frankenberger, E.: Messungen der natürlichen Verdunstung über Gras nach verschiedenen Methoden und einige Folgerungen betreffend atmosphärische Turbulenz und Konvektion. Ann. Met.6, 5–13 (1953/54).

  15. 15.

    Gerdien, H.: Der Luftgeschwindigkeitsmesser der Siemens u. Halske A. G. Phys. Z.14, 1161–1164 (1913).

  16. 16.

    Holm, R.: Zwei Staugeräte. Phys. Z.20, 27–30 (1919).

  17. 17.

    Huhnt, D.: Auswahl und Untersuchung eines Meßverfahrens zur Bestimmung von Windgeschwindigkeitskomponenten. Unveröff. Dipl.-Arbeit Techn. Univ. Berlin (1955).

  18. 18.

    Huhnt, D.: Eine einfache Schaltung zur leistungslosen Abtastung einer Drehrichtung und einer Drehzahl. Arch. Techn. Messen V 145–5, 135–138 (1960).

  19. 19.

    Huhnt, D.: Strömungsvektorkomponenten, Korrelationsmomente und ihre Messung mit einem neuen Anemometertyp. DVL-Bericht Nr. 165 (1961).

  20. 20.

    Kopp, W.: Ein Gerät zur Messung der Vertikalkomponente des Windes in verschiedenen Höhen über dem Erdboden. Ber. Tätigkeit Preuss. Met. Inst. 1934, 86–91.

  21. 21.

    Ludewig, P.: Ein registrierendes Vertikalanemometer zur Benutzung im Freiballon. Phys. Z.11, 543–545 (1910).

  22. 22.

    Mathes, P. von: Über neue Schnell-Feuchteschreiber. Met. Abh. Inst. Met. Geoph. Freie Univ. Berlin2, H. 4, 163–172 (1955).

  23. 23.

    McIlroy, I. C.: The Atmospheric Fine Structure Recorder. Commonw. Sci. Industr. Res. Organ. Austral. Melbourne, Div. of Met. Physics, Techn. Pap. No. 3 (1955).

  24. 24.

    McIlroy, I. C.: The Measurement of Natural Evaporation. J. Austral. Inst. Agricult. Sci.23, 4–17 (1957).

  25. 25.

    Müller, H.: Störung der Windströmung und des Austausches über einem Gebäude. Z. Geophys.12, 173–192 (1936).

  26. 26.

    Scrase, F. J.: Some Characteristics of Eddy Motion in the Atmosphere. Met. Off. London, Geophys. Mem.6, Nr. 52 (1930).

  27. 27.

    Swinbank, W. C.: The Measurement of Vertical Transfer of Heat and Water Vapor by Eddies in the Lower Atmosphere. J. Met.8, 135–145 (1951).

  28. 28.

    Thornthwaite, C. W.: Investigations of the Water Balance by the Laboratory of Climatology. Ber. Int. Geogr. Congr. Stockholm (1960).

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Berger-Landefeldt, U. Ein Gerät zur langfristigen Registrierung einer Luftströmungs-Komponente. Arch. Met. Geoph. Biokl. B. 11, 468–480 (1962). https://doi.org/10.1007/BF02243155

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