自制立轴式风向标风速器

风向标风速器是学校建立小气象站，进行气象观测活动必不可少的仪器，但一般的风杯式风速器，需要较复杂的电子仪器，却不能直接读出风级。为了解决这一问题，我通过反复摸索，设计制作了立轴式风向标风速器组合仪。本仪器取材方便，使用简易，可直接观察风向和读出风级。

1、制作方法

⑴底座、立轴  用厚度为30mm的木板锯成一块直径为200 mm的圆木做底座，然后削取一根长1000 mm，直径为30 mm的木棒为立柱，均用砂纸打磨光滑。在圆木上画出八个方位，然后在圆木上挖一个孔，嵌入一个玩具指南针，用胶水粘牢。将立柱垂直钉在圆木上，在立柱的顶端插入一根160 mm的自行车钢丝，并将钢丝的另一端锉尖(图1)。

⑵风向标  在硬纸板上照图2所示尺寸画好两个箭头，并沿线剪下，用胶水将箭头部分粘合，中部用504胶水粘上一段玻璃管，使两个箭尾张开30°角。将风向标套入立轴上的钢丝里，看是否平衡。如果不平衡，就在箭头部分再粘上同样形状的硬纸板配重。将做好的风向标刷上红色的油漆，晾干待用。

⑶风车  如图3所示，取易拉罐一个，沿竖直方向将罐体分成六等份，用快刀沿线切开，切口距离上下底各10 mm，在切口上下两端再左右斜切一个小口，切口位置要错开，以免扭曲叶片时叶片折断。把切开的每片都向同一方向扭曲25°，然后在罐底部正中打一个2 mm的小孔，顶部三角口处嵌入一枚按扣(子母扣)，用胶水粘牢。

⑷风速器  截取一段长120 mm的钢丝，在上端用铁片对称焊上两个钻洞的“Ω”形扣环。用硬塑料片照图4-(a)所示尺寸剪好宽8 mm的四根薄片并钻孔。照图4-(b)所示装配好，注意各部分必须张合灵活。在长塑料片的下端各套上一个钢丝帽，用504胶水粘牢(钢丝帽可视情况选择大小)，最后在钢丝的下端旋入一个较大的扁平螺帽。

2、部件的装配

如图5所示，先在立柱顶部的钢丝上放一个垫圈，将风向标的玻璃管套入钢丝，再将风车插入钢丝，使钢丝顶端顶在易拉罐顶部按扣的凹坑里。将风速器的扁平螺帽一端用504胶水垂直胶合在风车顶部的按扣处。为了使风车不易从支架上滑掉，可在钢丝中部套上一段圆珠笔芯管做为卡子，卡子要卡到使风车转动灵活而又不易脱出和程度为好。

3、使用原理和方法

将仪器放置在空旷的操场或楼顶等风向比较稳定的地方，用底座上的指南针调整方向，使底座所示的方向和指南针所示方向一致。这时风向标受风力的作用发生偏转，大箭头所指示的方向就是当时的风向。同时，在风力作用下，风车便转动起来，且转速随风力增大而增大，顶部的风速器也同时旋转起来，旋摆受离心力作用，向两边张开，同时将套管拉向高处。转速越快，离心力越大，套管升得越高。如果将本仪器与气象站的风速器进行同时校调，在旋摆的中轴上标出风级刻度，就可以直接读出当时的风级。