Máy đo gió dạng module có vòng bi con lăn và bộ ghi dữ liệu

Mã Python cho dự án này được xuất bản tại đây: jattie-ire/anemometer: Máy đo gió in 3D với bộ ghi dữ liệu Raspberry Pi (github.com)

Tôi đã thiết kế cái này để tìm được vị trí tốt nhất trong vườn để lắp tua-bin gió trục đứng của mình, nó hoạt động tốt đến nỗi tôi quyết định chia sẻ nó.

Cũng xem thêm máy đo mưa hoạt động dựa trên các nguyên tắc tương tự được sử dụng ở đây: Máy đo mưa thùng lật của jattie | Tải mô hình STL miễn phí | Printables.com

Để tạo bộ đếm tần số bằng cảm biến EE-SX672 với Raspberry Pi, bạn có thể làm theo các bước sau:

• Kết nối cảm biến EE-SX672 với Raspberry Pi. Cảm biến có bốn chân: Vcc, Gnd, Output và Input. Kết nối Vcc với chân 5V trên Raspberry Pi, Gnd với chân đất, Output với chân GPIO (ví dụ: GPIO 17), và Input với tín hiệu bạn muốn đo tần số.
• Cài đặt các thư viện phần mềm cần thiết. Bạn sẽ cần thư viện RPi.GPIO cho Python để điều khiển các chân GPIO. Bạn có thể cài đặt bằng cách chạy lệnh pip install RPi.GPIO.
• Viết chương trình Python để đọc chân GPIO và đo tần số. Đây là một ví dụ về mã:

Mã Python cho bộ đếm rpm

import RPi.GPIO as GPIO
import time

GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(17, GPIO.IN)

def count_frequency(channel):
    global count
    count += 1

count = 0
GPIO.add_event_detect(17, GPIO.RISING, callback=count_frequency)

try:
    while True:
        time.sleep(1)
        print("Frequency: ", count, "Hz")
        count = 0

except KeyboardInterrupt:
    GPIO.cleanup()

Trong mã này, chúng tôi thiết lập GPIO 17 làm chân đầu vào và sử dụng hàm GPIO.add_event_detect để phát hiện các cạnh lên trên chân. Mỗi khi một cạnh lên được phát hiện, hàm callback count_frequency sẽ được gọi, chức năng này sẽ tăng biến count. Sau đó, chúng tôi in tần số mỗi giây và đặt lại giá trị count.

• Lưu chương trình dưới dạng tệp Python (ví dụ: frequency_counter.py) và chạy bằng lệnh python frequency_counter.py.

Mã này sẽ đếm số cạnh lên trên chân GPIO trong khoảng thời gian một giây và in tần số theo Hz. Bạn có thể sửa đổi mã để phù hợp với yêu cầu cụ thể của mình, chẳng hạn như lưu tần số vào tệp hoặc hiển thị trên màn hình LCD.

Tính toán tốc độ gió

Đối với máy đo gió ba cốc có đường kính cốc 80mm và tâm cốc cách điểm quay 155mm, thiết bị quay 60 vòng/phút, tốc độ gió tương ứng là bao nhiêu?

Để tính tốc độ gió, bạn có thể sử dụng công thức:

Tốc độ gió (tính bằng mét trên giây) = (π D RPM) / (2 * C)

Trong đó:

• D là đường kính của cốc (tính bằng mét)
• RPM là số vòng quay mỗi phút
• C là khoảng cách từ tâm cốc đến điểm quay (tính bằng mét)

Trong trường hợp của chúng ta:

• D = 80mm = 0.08m
• RPM = 60 (vòng/phút)
• C = 155mm = 0.155m

Thay các giá trị vào công thức:

Tốc độ gió = (π 0.08 60) / (2 * 0.155)

Đơn giản hóa phương trình:

Tốc độ gió ≈ 7.307 m/s

Do đó, với tốc độ quay 60 vòng/phút, tốc độ gió tương ứng sẽ xấp xỉ 7.307 mét trên giây.

Cài đặt in

Thương hiệu máy in:

Creality

Máy in:

CR-10S

Rafts:

Không

Supports:

Có

Độ phân giải:

0.2

Infill:

10%

Filament: Xinting PETG+ Trắng

Cách tôi thiết kế

Bắt đầu với một hình cầu, cắt nó làm đôi, thêm một trục có các bộ phận hỗ trợ để tăng cường độ bền. Sau đó tiếp tục với bộ phận giữ vòng bi và các chỗ lõm để vặn cốc vào.

Cuối cùng tôi đã thiết kế và in các bộ phận lắp.

Thể loại: Vật lý & Thiên văn