---

Назначение изделия Анемометр сигнальный (в дальнейшем анемометр) предназначен для измерения мгновенной скорости ветра, автоматического определения по совместному воздействию скорости и продолжительности опасных порывов ветра и включения при этом соответствующих сигнальных и противоаварийных устройств.
Анемометр устанавливается на башенных, портальных кранах и других объектах, требующих оборудования устройствами аварийной ветровой защиты и измерения скорости ветра.

Условия эксплуатации анемометра.
Датчик ветра – от -50°С до +50°С и относительной влажности до 98%.
Пульт - от -40°С до +50°С и относительной влажности до 98%.

Технические характеристики

Диапазон измерения скорости ветра	от 2,5 до 45 м/с
Предел допускаемой основной погрешности измерения скорости ветра, не более (V - скорость ветра в м/с)	±(0,5+0,05V) м/с
Диапазон установки порогов срабатывания анемометра по скорости ветра	10-40 м/с
Предел допускаемой основной погрешности срабатывания сигнализации по скорости ветра, не более	±0,4 м/с
Диапазон установки порогов срабатывания сигнализации по времени	от 2 до 5 секунд
Предел допускаемой основной  погрешности срабатывания сигнализации по времени, не более	±0,4 м/с
Питание от сети переменного тока напряжением 220 В или от источника постоянного тока напряжением 24 В
Потребляемая мощность не более 15 ВА от сети переменного тока и не более 10 Вт от источника постоянного тока
Допускаемое напряжение коммутации исполнительным реле не более 250 В при токе коммутации не более: - для постоянного тока - для переменного тока	0,2 А 2,0 А
Длина соединительного кабеля между датчиком и пультом, порог срабатывания по скорости и продолжительности порывов ветра оговаривается при заказе. Если данные не оговорены при заказе, то анемометр поставляется с длинной кабеля 15м, порогом срабатывания по скорости 10 м/с и продолжительности порывов ветра 2 секунд
Габаритные размеры, мм, не более: - датчика ветра - пульта	Ø 230×330 230×130×100
Масса, кг, не более: - датчика ветра - пульта	1,0 2,5

Устройство и принцип работы

Рисунок 1. Анемометр сигнальный АС-1
1 – датчик ветра; 2 – пульт; 3 –кабель питания; 4 – кабель соединительный

Анемометр (рисунок 1) состоит из: датчика ветра (1), пульта (2), кабеля питания (3), и соединительного кабеля (4).
Принцип работы анемометра основан на измерении скорости ветра и времени воздействия порывов ветра и сравнения их с заранее установленными для данного типа объекта допустимыми значениями (порогами срабатывания сигнализации по скорости ветра и времени воздействия). При достижении измеряемых параметров допустимых значений для данного объекта включается исполнительное устройство переключения цепей сигнализации и управления противоаварийных устройств.

Рисунок 2. Функциональная схема сигнального анемометра АС-1

Основой схемы сигнального анемометра является однокристальная микро-ЭВМ фирмы Intel 89C51. Она имеет внутреннюю память программ объектов 4 Кбайт и развитую систему команд, что делает ОМЭВМ (DD2) "сердцем" схемы сигнального анемометра. ОМЭВМ (DD2) работоспособна в широком диапазоне температур окружающей среды: от -40°С до +85°С. Частота подключаемого к ОМЭВМ внешнего кварцевого резонатора BQ - 12 МГц.
Входной формирователь (DA1) обеспечивает приём сигнала с датчика ветра и преобразует его в сигнал, пригодный по форме и амплитуде для ввода в ОМЭВМ.

Индикатор скорости ветра (HG1 - HG3) выполнен на полупроводниковых семисегментных индикаторах, а индикатор "Внимание" на VD8 (АЛ307КМ). Принцип индикации динамический. ОМЭВМ управляет выбором соответствующего знакоместа и сегмента. Схемы выбора сегмента и схема выбора знакоместа содержат транзисторные ключи для усиления сигналов ОМЭВМ.
При помощи схемы управления режимом (кнопки Ss, St, Srst) и резисторов Rs, Rt, задаётся режим установки пороговых значений по скорости и длительности воздействия порывов ветра. Это происходит следующим образом:
В зависимости от нажатой кнопки ОМЭВМ подключает через коммутатор (DD1) соответствующий резистор (Rs, Rt) к схеме сравнения. При появлении сигнала на выходе схемы сравнения ОМЭВМ вычисляет значение соответствующей вставки (порогового значения).
Схема управления позволяет включать реле, которое управляет сигнальным устройством.
Схема питания обеспечивает все схемы сигнального анемометра напряжениями питания (+24В, + 12В, +5В).
4.3 Схема электрическая принципиальная анемометра (рисунок 3).
Основным  элементом  схемы  сигнального анемометра является однокристальная микро-ЭВМ (ОЭВМ) фирмы Intel 89C51 (DD2), которая представляет собой процессор, снабженный внутренними:
- памятью для хранения команд и данных;
- таймером для отсчёта времени;
- регистрами (порты) для управления внешними устройствами и другими блоками.

Для индикации скорости ветра применяются семисегментные светодиодные элементы HG1, HG2, HG3 с общим анодом. Для управления сегментами (всех знакомест) используются выводы Р2.0 ... Р2.7 ОЭВМ, которые подключаются к одноимённым сегментам через согласующие эмиттерные повторители на транзисторах VT2 ... VT9, снижающие нагрузку на выводы микросхемы DD2. В эмиттерные цепи указанных повторителей включены резисторы R14 - R21, которые задают токи через сегменты индикаторов. Индикаторы анемометра обслуживаются в динамическом режиме, когда напряжение питания на каждое знакоместо подается поочередно через транзисторный ключ (VT10...VT13), управление которым осуществляется дешифратором-коммутатором DD3. Адресация (включение) выбранного знакоместа осуществляется сигналами ОЭВМ РО и Р1.1. Резисторы R9 - R12 исключают режим работы транзисторов с оборванной базой и обеспечивают надежное их запирание. Базовый ток для насыщения одного из ключевых транзисторов задается при помощи микросхемы DD3 и резисторов R8.

Сигнал с тахогенераторного датчика поступает на вход триггера Шмитта, реализованного на основе компаратора DA1, где превращается в прямоугольный с частотой, пропорциональной скорости ветра. Выход компаратора соединен со входом INTO (запроса прерывания ОЭВМ), что позволяет обслуживать сигналы с датчика без задержек, по мере их поступления.

Для задания пороговых значений по скорости и времени используются потенциометры Rs и Rt, сигналы с которых, пропорциональные углу поворота, поступают на входы коммутатора DD1, адресуемого от ОЭВМ (Р1.4, Р1.5, Р1.6). Выходное напряжение микросхемы DD1 сравнивается при помощи компаратора DA2 с пилообразным напряжением, образующимся на конденсаторе СЗ. Выход компаратора контролируется ОЭВМ (вывод Т1).

Кнопки Ss и St обслуживаются в режиме сканирования при помощи одного вывода Р1.7 ОЭВМ, который работает как входной. Кнопка для сброса схемы в исходное состояние воздействует непосредственно на вход RST системного сброса ОЭВМ.

Сигнальное реле К1 подключается к выводу Р1.3 ОЭВМ через буферный элемент DD4, обеспечивающий необходимое согласование уровней тока и напряжения. Диод VD2 служит для устранения индуктивного выброса при выключении реле.
Источник питания анемометра выполнен по традиционной схеме на основе сетевого трансформатора, мостового выпрямителя VD5, фильтрующих конденсаторов С4, С5, С8 – С10 и двух твердотельных стабилизаторов напряжения DA3, DA4 на 12В и 5В.
Работа анемометра полностью определяется записанной во внутренней памяти ОЭВМ программой, которая обеспечивает:
- регенерацию изображения на индикаторах;
- опрос кнопок;
- отсчет временных интервалов;
- вычисление скорости ветра;
- определение порогов по скорости и по времени;
- сравнение текущего значения скорости ветра с порогом;
- включение индикатора "внимание";
- включение реле и другие необходимые функции.

Рисунок 4. Датчик ветра
1 – шайба резиновая; 2 – шайба металлическая; 3 – гайка; 4 – вертушка; 5 – корпус; 6 – винт М4х12; 7 – разъем; 8 – труба; 9 – кольцо; 10 – болт М6х16

Устройство составных частей анемометра
Датчик ветра (рисунок 4) состоит из тахогенератора, размещенного в корпусе 5, в нижней части которого находится разъем 7 для  подключения соединительного кабеля. На ось тахогенератора устанавливается вертушка 4 и фиксируется гайкой 3 через резиновую 1 и металлическую 2 шайбы. Собранный датчик устанавливается в трубу 8 и зажимается винтами 6. Для крепления датчика на объекте используется болт 10 и кольцо 9.

Рисунок 5. Пульт сигнального анемометра АС-1
1 – цифровой индикатор; 2 – кнопка переключения установ-ки порога срабатывания по времени; 3 – кнопка «СБРОС»; 4 – кнопка переключения установки порога срабатывания по скорости; 5 – потенциометр установки порога срабатывания по скорости; 6 – предохранитель; 7 – розетка; 8 – розетка ШР16Пк2ЭГ5; 9 – розетка ШР28П7ЭГ9; 10 – потенциометр установки порога срабатывания по времени; 11 – индикатор «СЕТЬ»; индикатор «ВНИМАНИЕ».

Пульт (рисунок 5) состоит из двух частей: передней несущей панели и корпуса, которые соединены между собой винтами.
На передней несущей панели расположены: цифровой индикатор 1 со светофильтром, световые индикаторы «СЕТЬ» 11 и «ВНИМАНИЕ» 12, кнопки переключателей установки порога срабатывания по скорости 4, времени 2 и кнопки «СБРОС» З, потенциометры установки порога срабатывания по скорости 5 и по времени 10.
Снизу на корпусе пульта установлены: разъем 9 для подключения кабеля питания, разъем 8 для подключения соединительного кабеля от датчика, розетки 7 для подключения источника питания 24В и предохранитель 6.
На задней стороне корпуса имеются специальные пазы и отверстие под винт для крепления пульта на объекте.
Соединительный кабель - двухпроводной экранированный кабель, на концах которого находятся разъемы для подключения к датчику и пульту.
Кабель питания - кабель, по которому подается питание 220В, и выводятся провода цепей управления и сигнализации и провод защитного заземления. Выводы сетевого питания заканчиваются двухполюсной вилкой, остальные провода снабжены   кабельными наконечниками.

Указания мер безопасности
Установку и подключение прибора, подключение аварийных устройств и заземления производить при обесточенном защищенном объекте.
Анемометр должен быть заземлен посредством провода защитного заземления с кабельным наконечником и «┴» к зажиму заземления эксплуатируемого объекта.
Анемометр относится к 01 классу по способу защиты от поражения электрическим током, ГОСТ12.2.007.0-75.

Подготовка к работе
К эксплуатации анемометра допускаются лица, знающие работу приборов с микропроцессорами и изучившие паспорт. Для подготовки анемометра к работе необходимо выполнить следующие операции:
Проверить комплектность прибора и его внешний вид.
Установить вертушку 4, шайбы 1 и  2  (рисунок 4) на ось и закрепить гайкой 3. Проверить исправность вертушки датчика, для чего, вращая ось датчика от руки, убедиться в отсутствии искривления спиц.
Проверить анемометр на функционирование. Для этого необходимо соединить кабелем датчик с пультом, подключить пульт к сети. Вращая от руки ось датчика, следить за цифровой информацией о скорости  ветра. При этом должен мигать сегмент запятой правого цифрового индикатора на пульте. С изменением частоты вращения оси датчика должна изменяться и частота мигания сегмента запятой.
Установить необходимый порог срабатывания анемометра по скорости и времени. Для этого нажмите на кнопку установки порога срабатывания по скорости 4 (рисунок  5) (по времени 2) и, вращая ось потенциометра установки порога срабатывания   по скорости 5 (по времени 10), установить на цифровом табло необходимую скорость Vn и время tn порога срабатывания.
Проверить исправность действия аварийного сигнала   и командного устройства, для чего необходимо подсоединить кабель к пульту и сигнальному устройству обслуживаемого объекта. Вращать ось датчика   до   момента   включения   индикатора   "Внимание", мигания цифрового табло и срабатывания защитного устройства обслуживаемого объекта или же до включения дополнительной сигнализации (сирены, звонка). Проверить исправность действия схемы разблокирования реле, что достигается нажатием кнопки "сброс" при неподвижной оси датчика скорости ветра. При этом световая и звуковая сигнализации должны выключиться.

Порядок работы
Установить датчик   скорости   на   конструкции   объекта в специально отведённом месте (если это оговаривается в документации на объект) или, руководствуясь тем, чтобы выбранное место  было максимально открытым и чтобы обслуживаемый объект не создавал для датчика ветровой "стены". Ось датчика  должна оставаться строго вертикальной.
Укрепить соединительный кабель в нескольких местах  в конструкции объекта вплоть до точки ввода с тем, чтобы исключить возможность провисания кабеля.
Установить пульт измерительный на объекте в специально отведённом месте, используя специальные пазы на задней  крышке пульта и отверстие под винт с таким расчётом, чтобы световые сигналы и индикаторы были всегда в поле зрения.
Подключить к разъёмам пульта кабель питающий и кабель соединительный.
Примечание. При наличии на объекте бортовой сети 24 В электрическое питание к пульту подводить к розетке «24В», соблюдая полярность, проводами сечением не менее 0,3мм.
Подать питание на прибор, включив вилку кабеля питания в сеть. Нажать кнопку «СБРОС», при этом на цифровом табло должно появиться фактическое значение скорости ветра в данный момент времени.

---