background image

Page 2

05103-45-90(E)

INSTALLATION

Proper placement of the instrument is very important. Eddies from 

trees, buildings, or other structures can greatly influence wind 

speed and wind direction observations. To get meaningful data 

for most applications locate the instrument well above or upwind 

from obstructions. As a general rule, the air flow around a structure 

is disturbed to twice the height of the structure upwind, six times 

the height downwind, and up to twice the height of the structure 

above ground. For some applications it may not be practical or 

necessary to meet these requirements.

FAILURE TO PROPERLY GROUND THE WIND MONITOR

 MAY RESULT IN ERRONEOUS SIGNALS

 OR TRANSDUCER DAMAGE.

Grounding the Wind Monitor is vitally important. Without proper 

grounding,  static  electrical  charge  can  build  up  during  certain 

atmospheric conditions and discharge through the transducers. 

This discharge can cause erroneous signals or transducer failure. 

To direct the discharge away from the transducers, the mounting 

post assembly is made with a special antistatic plastic. It is very 

important that the mounting post be connected to a good earth 

ground. There  are  two  ways  this  may  be  accomplished.  First, 

the  Wind  Monitor  may  be  mounted  on  a  metal  pipe  which  is 

connected  to  earth  ground.  The  mounting  pipe  should  not  be 

painted where the Wind Monitor is mounted. Towers or masts 

set in concrete should be connected to one or more grounding 

rods. If it is difficult to ground the mounting post in this manner, 

the  following  method  should  be  used.  Inside  the  junction  box 

the terminal labeled EARTH GND is internally connected to the 

antistatic mounting post. This terminal should be connected to 

an earth ground (Refer to wiring diagram).

Initial installation is most easily done with two people; one to adjust 

the instrument position and the other to observe the indicating 

device. After initial installation, the instrument can be removed 

and returned to its mounting without realigning the vane since 

the orientation ring preserves the wind direction reference. Install 

the Wind Monitor following these steps:

1.  MOUNT  WIND  MONITOR

  a) Place  orientation  ring  on  mounting  post.  Do  Not  tighten 

band clamp yet.

  b) Place Wind Monitor on mounting post. Do Not tighten band 

clamp yet. 

 

2.  CONNECT  SENSOR  CABLE

  a) Refer to wiring diagram located at back of manual.

3. ALIGN VANE

  a) Connect instrument to an indicator.

  b) Choose  a  known  wind  direction  reference  point  on  the 

horizon.

  c)  Sighting  down  instrument  centerline,  point  nose  cone  at 

reference point on horizon.

  d) While holding vane in position, slowly turn base until indicator 

shows proper value.

  e) Tighten mounting post band clamp.

  f)  Engage orientation ring indexing pin in notch at instrument 

base.

  g) Tighten orientation ring band clamp.

CALIBRATION

The Wind Monitor is fully calibrated before shipment and should 

require  no  adjustments.  Recalibration  may  be  necessary  after 

some maintenance operations. Periodic calibration checks are 

desirable and may be necessary where the instrument is used in 

programs which require auditing of sensor performance.

Accurate wind direction calibration requires a Model 18112 Vane 

Angle  Bench  Stand.  Begin  by  connecting  the  instrument  to  a 

signal conditioning circuit which has some method of indicating 

wind direction value. This may be a display which shows wind 

direction  values  in  angular  degrees  or  simply  a  voltmeter 

monitoring the output. Orient the base so the junction box faces 

due south. Visually align the vane with the crossmarkings and 

observe the indicator output. If the vane position and indicator 

do not agree within 5°, adjust the potentiometer coupling inside 

the  main  housing.  Details  for  making  this  adjustment  appear 

in  the  MAINTENANCE,  POTENTIOMETER  REPLACEMENT, 

outline, step 7. 

It is important to note that, while the sensor mechanically rotates 

through 360°, the full scale wind direction signal from the signal 

conditioning occurs at 355°. The signal conditioning electronics 

must be adjusted accordingly. For example, in a circuit where 0 

to 1.000 VDC represents 0° to 360°, the output must be adjusted 

for 0.986 VDC when the instrument is at 355°. (355°/360° X 1.000 

volts = 0.986 volts)

Wind speed calibration is determined by propeller pitch and the 

output  characteristics  of  the  transducer.  Calibration  formulas 

showing wind speed vs. propeller rpm and output frequency are 

included below. Standard accuracy is ± 0.3 m/s (0.6mph). For 

greater accuracy, the sensor must be individually calibrated in 

comparison with a wind speed standard. Contact the factory or 

your supplier to schedule a NIST (National Institute of Standards 

& Technology) traceable wind tunnel calibration in our facility.

 

To  calibrate  wind  system  electronics  using  a  signal  from  the 

instrument,  temporarily  remove  the  propeller  and  connect  an 

Anemometer  Drive  to  the  propeller  shaft. Apply  the  appropriate 

calibration  formula  to  the  calibrating  motor  rpm  and  adjust  the 

electronics for the proper value. For example, with the propeller 

shaft turning at 3600 rpm adjust an indicator to display 17.6 meters 

per second [3600 rpm  X 0.00490 (m/s)/rpm =17.6 m/s]

Details on checking bearing torque, which affects wind speed and 

direction threshold, appear in the following section.

CALIBRATION  FORMULAS

Model 05103 Wind Monitor

WIND SPEED  vs  PROPELLER RPM

 

 

m/s 

=  0.00490 x rpm

 

 

knots  =  0.00952 x rpm

 

 

mph  =  0.01096 x rpm

 

 

km/h  =  0.01764 x rpm

WIND SPEED  vs  OUTPUT FREQUENCY

 

 

m/s 

=  0.0980  x Hz

 

 

knots  =  0.1904 x Hz

 

 

mph  =  0.2192 x Hz

 

 

km/h  =  0.3528 x Hz

Summary of Contents for 05103-45

Page 1: ...CAL INSTRUMENTS INSTRUCTIONS R M YOUNG COMPANY 2801 AERO PARK DRIVE TRAVERSE CITY MICHIGAN 49686 USA TEL 231 946 3980 FAX 231 946 4772 WEB www youngusa com P N 05103 45 90 REV E102811 WIND MONITOR MOD...

Page 2: ...t imbalance will not degrade performance The potentiometer requires a stable DC excitation voltage Do not exceed 15 volts When the potentiometer wiper is in the 5 deadband region the output signal is...

Page 3: ...ghten mounting post band clamp f Engage orientation ring indexing pin in notch at instrument base g Tighten orientation ring band clamp CALIBRATION The Wind Monitor is fully calibrated before shipment...

Page 4: ...potentiometer adjust thumbwheel on potentiometer shaft and tighten set screw g Place potentiometer coupling on potentiometer adjust thumbwheel Do Not tighten set screw yet 5 RECONNECT TRANSDUCER WIRES...

Page 5: ...SHAFT BEARING ROTOR 6 REPLACE TRANSDUCER RECONNECT WIRES 7 REPLACE MAIN HOUSING 8 ALIGN VANE 9 REPLACE NOSE CONE WARRANTY This product is warranted to be free of defects in materials and construction...

Page 6: ...Page 5 05103 45 90 E CABLE WIRING DIAGRAM...

Page 7: ...Page 6 05103 45 90 E BEARING REPLACEMENT POTENTIOMETER ADJUSTMENT...

Page 8: ...Page 7 05103 45 90 E GENERAL ASSEMBLY REPLACEMENT PARTS...

Page 9: ......

Page 10: ...Accessories Model 18802 Anemometer Drive Model 18112 Vane Angle Bench Stand Model 18310 Propeller Torque Disc Model18331Vane Torque Gauge Model 18301 Vane Alignment Rod Model 18212 Vane Angle Fixture...

Page 11: ...e Torque Gauge checks vane bearing torque of the Wind Monitor family sensors Slip the fixture over the main housing and make simple yet accurate vane torque measurements Charts relating vane torquetov...

Reviews: