Ультразвуковой анемометр на двух HC-SR04 Блог Режимщика

Ультразвуковой анемометр на двух HC-SR04 Блог Режимщика

Собираясь осенью и или зимой на работу не всегда в темное время суток понятно, какая погода за окном, в частности какой ветер. Я думаю при сильном ветре полезно одеть детей потеплее, да и самому не плошать. При ненастье также любопытно знать скорость бушующего за окном ветра. Вспоминая поговорку «готовь сани летом», решил летом построить своими руками анемометр. Опыт создания самодельных анемометров (измерителей скорости ветра) был, но конструкции создавались давно на старой электронной базе в 80 х годах прошлого века и время их не пощадило. Утилизируя очередной видеомагнитофон, решил оставить от него след на Земле. Во всех видеомагнитофонах есть блок вращающихся головок.  Это прецизионный узел высокой точности и надежности — сердце каждого видеомагнитофона. Узел сделан из нержавеющего металла с осью вращающейся головки на герметичных подшипниках.

Как сделать анемометр своими руками

Механические части видеоголовки, все электронные компоненты удалены

Части видеоголовки

Узел вращения блока готлвлк становится теперь сердцем анемометра. После удаления лишних деталей (вращающего трансформатора, магнитной головки и деталей двигателя) остался металлический каркас вращающейся головки с осью, неподвижная часть с блоком подшипников и шайба крепления двигателя.  Узел довольно массивный, поэтому будущий анемометр будет предназначен больше для измерения скорости ветра от среднего до сильного. В принципе эти измерения и необходимы.

1. Доработаем головку вращения.  Просверлим сверлом по металлу в боковой поверхности

вращающейся части 3 отверстия диаметром 4мм для крепления чашек. При сверлении ориентируемся на три отверстия в головке для крепления внутренних узлов.

2. Вставим в отверстия винты М4 длиной 10мм, для лучшего контакта с чашками из велосипедной камеры вырежем ножницами резиновые шайбы для предотвращения вращения чашек анемометра.

Сверлим отверстия на боковой поверхности подвижной части головки

Сверлим отверстия

Резиновый шайбы для лучшего крепления чашек

Резиновый шайбы

Для крепления чашек применяем винты

Винт с резиновой шайбой

3. В качестве чашек применены пластмассовые кружки, специально купленые в магазине за 7 рублей. Каждая кружка доработана:

— ручка срезана;

— на боковой поверхности в районе бывшей ручки просверлено отверстие диаметром 4мм.

Кружки для анемометра

Кружки для анемометра

Кружка для анемометра

Кружка для анемометра

Отверстие в чашке

Отверстие в чашке

4. Прикручиваем чашки к узлу вращения, используя шайбу и гайку. Прикручиваем аккуратно,  не повредив стакан.  Обратите внимание, чтобы выступающие части резиновой шайбы не касались при сборе неподвижного узла. Собираем конструкцию  и проверяем легкость вращения.

Крепим чашку

Крепим чашку

Чашка прикручена гайкой с шайбой

Чашка прикручена

Чашки прикреплены к подвижной части головки

Чашки прикреплены

Велокомпьютер

Велокомпьютер

Узел вращения собран. Теперь необходимо подумать об установке датчика вращения и о креплении узла. В качестве датчика оптимально применить геркон, срабатывающий от магнита, закрепленного на вращающемся узле. Частоту импульсов вращения можно преобразовать в оценку скорости ветра при помощи аналоговых или цифровых схем. Но можно пойти более простым  путём – использовать велокомпьютер.

Установим в анемометр датчик велокомпьютера

1. Приклеим  магнит

Магнит приклеен

Магнит приклеен

Магнит извлечен

Магнит извлечен

на вращающейся части узла. Во время крепления можно заодно провести работу по балансировке узла вращения. Магнит применен от комплекта велокомпьютера,  единственно он вынут из пластмассового контейнера с помощью которого он крепится на спицах велосипеда. Балансировка необходима для устранения биений при вращении анемометра и как следствие раскачивания шеста и появления посторонних звуков в узлах крепления.

2. Просверлим в неподвижной части

Датчик установлен

Датчик установлен

Просверлено отверстие диаметром 7мм для крепления датчика

Отверстие 7мм

узла отверстие диаметром 7мм и закрепим клеем герконовый  датчик велокомпьютера в пластмассовом корпусе. При вклеивании датчика я собрал узел, положил на магнит кусочек картона толщиной 1мм, вставил датчик смазанный клеем в нужном месте в отверстие до касания с картоном и дополнительно промазал клееем. Такой способ установки датчика позволяет сохранить минимальный зазор между магнитом и датчиком и обеспечить надежное его срабатывание.

3. Проверяем работу узла на отсутствия касаний и по надежности срабатывания датчика (проверяем тестером).

Узел крепления

Узел крепления выполнен из уголка купленного в строительном магазине. Уголок двумя длинными винтами прикреплен к неподвижной части. Особенности крепления зависят от конкретного конструктивного исполнения головки видеомагнитофона.

Уголок

Уголок

Уголок доработан

Уголок доработан

Уголок установлен

Уголок установлен

Подключаем кабель

Кабель датчика удлинен на 7 метров с применением кабеля для построения компьютерной сети.  Для удобства подключения на кабель и в разрывы сигнального кабеля велокомпьютера  установлены разъемы от вентиляторов и  блока питания компьютера. Сам велокомпьютер выполнен в настольном варианте, при помощи медной проволоки прикручен к магнитной системе двигателя видеоголовки.  Получилась устойчивая конструкция.

Основание велокомпьютера из магнитной системы видеоголовки

Основание

Разъём, использован от компьютерного блока питания

Разъём

Настольный вариант установки велокомпьютера

Настольный вариант

Настраиваем самодельный анемометр

анемометр

анемометр

Ручка к анемометру для настройки прибора

Ручка

Для настройки показаний анемометра в идеале применить настоящий анемометр. Я за свою жизнь  держал в руках это чудо всего раз пять. Поэтому применил стандартный способ, прикрепил анемометр к ручке из дерева. И при езде на автомобиле в безветренную погоду настроил велокомпьютер по совпадению показаний со спидометром. В моем велокомпьютере настройка заключалась в подборе   значения радиуса колеса в миллиметрах. Запоминаем величину  найденного радиуса (лучше записываем), а то при смене батарейки компьютер забудет настройки.Цель получить суперточные показания не ставилась. Всё — настроено.

Установка анемометра

Анемометр лучше установить на длинный шест вдали от построек или на крышу дома.  При монтаже продумываем все действия, готовим инструмент и крепежный материал. Полезно провести установку шеста без анемометра, сделать крепежные отверстия  и отверстия для проходки кабеля. Закрепляем анемометр на шесте  и аккуратно монтируем конструкцию. Пропускаем кабель внутрь здания  и подключаем велокомпьютер.

В каждом простом велокомпьютере есть опции по замеру максимальной скорости, средней скорости за весь пробег,  средней скорости за заданный период. Использование этих опций позволит замерить в месте установки анемометра максимальную скорость ветра, среднюю скорость ветра за период и за всё время его работы. Фрагмент работы самодельного анемометра показан на видео.

Похожие статьи:

Июнь 21, 2011 Master Вторая жизнь 165 идей, Мастерим, Подручное, Электроника 1 комментарий

Ультразвуковой анемометр своими руками фото. Поделитесь новостью Ультразвуковой анемометр своими руками с друзьями!
Ультразвуковой анемометр своими руками 80
Ультразвуковой анемометр своими руками 87
Ультразвуковой анемометр своими руками 17
Ультразвуковой анемометр своими руками 51
Ультразвуковой анемометр своими руками 56
Ультразвуковой анемометр своими руками 62
Ультразвуковой анемометр своими руками 13
Ультразвуковой анемометр своими руками 17
Ультразвуковой анемометр своими руками 38
Ультразвуковой анемометр своими руками 67
Ультразвуковой анемометр своими руками 59
Ультразвуковой анемометр своими руками 89
Ультразвуковой анемометр своими руками 28
Ультразвуковой анемометр своими руками 34
Ультразвуковой анемометр своими руками 62
Ультразвуковой анемометр своими руками 17
Ультразвуковой анемометр своими руками 43
Ультразвуковой анемометр своими руками 35
Ультразвуковой анемометр своими руками 80
Ультразвуковой анемометр своими руками 2