Пристрій визначення напрямку та швидкості вітру

Реферат: UA 94217 U UA 94217 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Корисна модель відноси належить до вітроенергетики і дозволяє поліпшити можливість використання енергії малопотужних вітрів та підвищити технічну надійність роботи вітродвигуна шляхом регулювання його електроенергетичного навантаження в залежності від швидкості вітру. Відомий пристрій [1], який призначений для вимірювання швидкості та визначення напрямку вітру на відстані. Недоліком цього пристрою є дуже велика складність технічного обладнання. В основу корисної моделі поставлена задача реалізації автоматичного регулювання електроенергетичного навантаження вітроенергетичної установки (ВЕУ) в залежності від поточної зміни швидкості та напрямку вітру з метою поліпшення технічної надійності ВЕУ. Поставлена задача визначення напрямку та швидкості вітру за допомогою тензорезисторної структури, який відрізняється тим, що має форму кулі, з чотирьох сторін в якій вирізані круглі отвори, до яких прикріплені вигнуті труби, які проходять зовні вниз через плоску основу установки кулі. Згідно з корисною моделлю труби, які проходять через плоску основу установки кулі, відповідно підключені до двох датчиків Д1 та Д2 диференціального тиску. Згідно з корисною моделлю датчики Д1, Д2 диференціального тиску являють собою дві теплометричні пластини, які виконані із кремнію і здатні прогинатись в бік напрямку вітрового потоку, відповідно до цього змінюється падіння напруги на тензометричних пластинах від мінімального до максимального значення в залежності від напрямку та потужності вітрового потоку. На фіг. 1 показана загальна структурна схема пристрою, на фіг. 2 показана структурна схема двох датчиків Д1, Д2 диференціального тиску виглядом зверху, на фіг. 3 показана структура датчика диференціального тиску, який являє собою тензометричну пластину, виконану із кремнію, на фіг. 4 показані варіанти згинання тензометричної пластини із кремнію в залежності від напрямку та швидкості вітру. Як показано на фіг. 1, запропонований пристрій має форму кулі, яка закріплена за допомогою плоскої основи на прямокутній структурі кріплення. В чотирьох бокових сторонах кулі, які відповідно направлені на схід, захід, південь та північ, виконані круглі отвори, до яких всередині кулі прикріплені круглі труби, які вигнуті під кутом 90° та виходять зовні через плоску основу установки кулі. Труби, які підключені до протилежних отворів в кулі, попарно підключені з двох сторін до двох датчиків Д1, Д2 диференціального тиску. Як показано на фіг. 2 датчики диференціального тиску Д1, Д2 розташовані один під одним, відповідно із протилежних сторін підключені до протилежних труб і через них проходить вітер в залежності від напрямку. На фіг. 3 показано розташування тензометричної пластини, виконаної із кремнію, яка підключена до електричного підсилювача ЕП і здатна вигинатись або стискатись в залежності від напрямку та потужності вітру. Запропонований пристрій працює наступним чином. В залежності від напрямку та потужності вітру кремнієва пластина може вигинатись або стискатись. Якщо кремнієва пластина вигинається, при умові, що тиск P2 більше від тиску P1 , то опір пластини збільшується і відповідно збільшується електрична напруга на пластині. Якщо ж кремнієва пластина стискається при умові, коли P1  P2 , то її опір понижується і при цьому зменшується електрична напруга. Зміни електричної напруги відповідно підсилюються за допомогою електричного підсилювача ЕП, подаються на індикатор, який показує потужність та напрямок вітру. Джерела інформації: 1. Пристрій вимірювання швидкості та визначення напрямку вітру на відстані. Патент України № 44823 від 12.11.2009 р., МПК G01WI 1/00, G01P 5/00. 2. Х. Кухлинг. Справочник по физике. Москва "Мир" 1982 г., 519 с. 3. К.М. Сидоренко, П.С. Соченко Відновлювальні джерела енергії. Розробки молоді - у життя. К., НАУ, 2011 - 230 с. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 1. Пристрій визначення напрямку та швидкості вітру за допомогою тензорезисторної структури, який відрізняється тим, що має форму кулі, з чотирьох сторін в якій вирізані круглі отвори, до яких прикріплені вигнуті труби, які проходять зовні вниз через плоску основу установки кулі. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що труби, які проходять через плоску основу установки кулі, відповідно підключені до двох датчиків Д1 та Д2 диференціального тиску. 1 UA 94217 U 5 3. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що датчики Д1, Д2 диференціального тиску являють собою дві тензометричні пластини, які виконані із кремнію і здатні прогинатись в бік напрямку вітрового потоку, відповідно до цього змінюється падіння напруги на тензометричних пластинах від мінімального до максимального значення в залежності від напрямку та потужності вітрового потоку. 2 UA 94217 U Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3