ГОСТ Р ИСО 16622—2009
Выполнение процедуры скалярного усреднения проверяют, вращая анемометр вокругазимуталь
ной оси с постоянной угловой скоростью ii в течение интервала усреднения fa. В этом случае измерен
ные скорости L/k,и Ut будут различны: 1/ь= (/,, то естьскалярное среднее не зависит отdo. в то время как
векторное среднее стремится к нулю с ростом taв соответствии с формулой
U - 81пШд(7)
v
П р и м е ч а н и е — На практике эти равенства соблюдаются приближенно с учетом точности анемометра.
При определении направления ветра в случае скалярного усреднения возникаетдополнительная
проблема, известная как «проблема пересечения Севера». Частотное распределение направлений при
пересечении Севера (т. е. при переходе от 360е к 0е) становится бимодальным. В этом случае перед
усреднением распределениедолжно быть «склеено» в соответствующей точке поотношению к Северу,
что может быть реализовано разными алгоритмами. Правильность алгоритма, реализованного в ане
мометре. проверяют, изменяя азимут анемометра от 355° до 5° во время интервала усреднения при
симметричном азимутальном распределении по отношению к 0°. Простое усреднение по углу даст оц = =
180°. в то время как при правильном алгоритме должно быть получено направление ветра гц = 360° (в
пределах значений точностных характеристик анемометра).
П р и м е ч а н и е — Выполнение вышеописанной процедуры не позволяет получить полное доказательство
того, что имитируется отклик крыльчатого анемометра. В описанных условиях испытаний результирующие направ
ления а „ и а, идентичны. Чтобы установить различия между a v и <ts. необходимо провести усреднение по разным
азимутам а0 и скоростям ветра UQ.
9 Испытание в барокамере (необязательное)
9.1 Цель испытания
Измерение времени прохождения акустического сигнала осуществимо только в том случае, если
значение принятого сигнала превышает порог обнаружения. Уровень принимаемого сигнала зависит от
состояния слоя воздуха между излучателем и приемником, поскольку эффективность работы преобра
зователей зависит от того, насколько согласованы волновое сопротивление мембраны преобразовате ля
и среды. Для большинства конструкций преобразователей эффективность передачи и приема
приблизительно пропорциональна Z = р • с, т. е. произведению плотности воздуха р на скорость звука с.
Поэтому общую эффективность, определяемую как отношение энергии принятых звуковых волн к энер
гии переданных, вычисляют как Z 2= (р•с)2. Для обнаружения полезного сигнала на фоне неизбежных
тепловых, электронных и акустических шумов необходим минимальный уровень эффективности. Вол
новое сопротивление воздуха Z зависит от атмосферного давления, температуры и влажности. Ввиду
естественной изменчивости этих параметров значение Z 2может снижаться до 70 % своего среднего
значения в данной местности (см. [1]). при этом Z также уменьшается при увеличении высоты над уров
нем моря. Точная функциональная зависимость Z от высоты места обусловлена профилями температу
ры и влажности в реальных условиях. Поэтому максимальная рабочая высота над уровнем моря не
постоянна и зависит от параметров состояния атмосферы. Тем не менее, для практического примене
ния может быть определена стандартная максимальная рабочая высота над уровнем моря с использо
ванием стандартной атмосферыВ таблице D.1 (приложения D) приведена зависимость волнового
сопротивления среды и уменьшения эффективности от высоты над уровнем моря, полученная с ис
пользованием стандартной атмосферы.
Рабочий диапазон анемометра по волновому сопротивлению среды Z. или. что эквивалентно,
максимальная рабочая высота над уровнем моря, могут быть определены с использованием барока
меры. В последней графе таблицы D.1 (приложения D) приведены значения давления при допущении об
изотермическом расширении, постоянстве состава газовой смеси и свойств поверхностного слоя
стандартной атмосферы, для которых получены значения волнового сопротивления, приведенные в
соответствующих строках.
В настоящем стандарте «стандартная атмосфера — это U.S. Standard Atmosphere, т. е. стандартная ат
мосфера. используемая а США. В Российской Федерации действует ГОСТ 4401—81 Атмосфера стандартная. Па
раметры.
8