Що таке анемометр?
Анемометр — це прилад, який використовується для визначення швидкості, інтенсивності, амплітуди та напрямку повітряного потоку. Прилади також використовують для розрахунку як швидкості газу, так і швидкості у замкненому потоці або необмежених потоках, таких як атмосферний вітер. Анемометри бувають різних форм і розмірів. Деякі з них є портативними або ручними моделями, а інші виступають, як частина метеорологічних станцій, які встановлюються та підключаються до конструкцій.
Таким чином, анемометри мають широке застосування в нашому повсякденному житті. Для прогнозування погоди — це важливий інструмент. Метеостанції вимірюють швидкість вітру, що допомагає вказувати на зміну метеорологічних умов для метеорологів. Наприклад, це може означати урагани, бурі та смерчі. Така інформація дуже важлива для інженерів, пілотів та кліматологів.
Типи анемометрів
Існує багато типів анемометрів для вимірювання швидкості вітру. Насправді анемометри можна розділити на дві категорії, такі як портативні ручні анемометри та ті, що прикріплені на метеостанціях. Портативні або ручні моделі виконані у вигляді цифрових анемометрів. Давайте розглянемо різні їх типи:
- Чашковий анемометр або обертовий анемометр — він має чашки, розміщені на вертикальній осі. Через тиск вітру на них чашки обертаються. Швидкість вітру визначається по тому, наскільки швидко обертаються чашки. Такі анемометри часто використовуються навчальними закладами, дослідниками та метеорологами.
- Анемометри гарячого дроту/теплового потоку — вони вимірюють як швидкість вітру, так і тиск. В основному, використовуються для моніторингу та контролю систем опалення, вентиляції, а також для кондиціонування повітря.
- Ультразвукові анемометри — це анемометри, які мають чотири датчики, згруповані у квадратну форму. Вони випромінюють звукові імпульси на шляху до датчика на протилежній стороні. Імпульси перериваються, коли вітер проходить швидше. В конструкції ультразвукового анемометра немає рухомих частин, і він може виявити навіть незначні зрушення вітру.
- Анемометри з трубкою Піто — вимірюють тиск вітру, який потім перетворюється на показники швидкості вітру. У цьому типі анемометрів трубка Піто зважує тиск повітря, що надходить, а статична труба вимірює статичний тиск у потоці вітру. Швидкість повітря потім обчислюється вимірювачем, використовуючи рівняння Бернуллі.
- Анемометр вітряка — він вимірює як швидкість вітру, так і напрямок. На лицьовій стороні пристрою є пропелер, а на задній стороні — великий хвіст. Він не має жодного вимірювача швидкості вітру, але те, наскільки швидко обертається гвинт, вказує на швидкість вітру.
- Лазерна доплерографія — цей анемометр використовує концепцію ефекту Доплера для визначення потоку повітря, що рухається. У ньому використовується промінь світла, який далі розщеплюється на два промені. Подальша швидкість визначається шляхом обчислення кількості світла, відбитого частинками повітря, що рухається. В основному він використовується у високотехнологічних реактивних двигунах та в гідрології річок.
В основному ручні анемометри мають міцний водонепроникний корпус для роботи в складних польових умовах. Деякі моделі мають додаткові функції, можливість зміни різних одиниць вимірювання швидкості вітру та підключення до ПК або смартфонів через Bluetooth або USB.
Принцип роботи анемометра
Швидкість вітру зазвичай вимірюється чашовидним анемометром, що складається з трьох або чотирьох чашок, конічної або напівсферичної форми, встановлених симетрично щодо вертикального шпинделя. Вітер, що дме в чашки, призводить до обертання шпинделя. У стандартних приладах конструкція чашок така, що швидкість обертання пропорційна швидкості вітру до досить близького наближення. З періодичністю не більше п’яти років анемометри калібрують у аеродинамічній трубі для виявлення будь-яких відхилень у взаємозв’язку між обертанням шпинделя та швидкістю вітру, визначеними виробником. До виміряної швидкості вітру застосовуються калібрувальні поправки.
Напрямок вітру вимірюється лопатковим анемометром, який ще називають вітряками. Лопаткові анемометри подібні до чашкових анемометрів, за винятком того, що вони використовують масив турбінних лопатей замість обертових чашок. Напрямок, у якому дме вітер, має бути спрямований до лопаткового анемометра. Часто вони використовують лопатку навпроти гребного гвинта, щоб повернутися в сторону вітру.
Там, де вимірювання вітру проводиться в екстремальних погодних умовах, наприклад, на вершинах гір, використовуються ультразвукові анемометри, які не мають рухомих частин. Прилад вимірює швидкість звукових сигналів, що передаються між двома датчиками, вимірювання з двох пар датчиків можна об'єднати, щоб отримати оцінку швидкості та напрямку вітру. Спотворення повітряного потоку конструкцією, що підтримує перетворювачі, є проблемою, яку можна мінімізувати, застосувавши корекції на основі калібрування в аеродинамічній трубі.
Як вибрати анемометр?
Кожен тип анемометра працює по-різному і, можливо, краще розроблений для певного використання, ніж інші. Наприклад, якщо ви шукаєте портативний ручний датчик швидкості вітру, ви можете розглянути лопатковий анемометр або анемометр з гарячим дротом. Анемометр з чашкою, можливо, занадто громіздкий для перенесення.
Деякі анемометри легко транспортувати скрізь, куди ви йдете. Інші входять до складу бездротових метеорологічних станцій, які можна встановити у себе на задньому дворі та знімати показання в приміщенні. Крім того, деякі ручні анемометри прості у використанні, легкі, а інші мають довгі монтажні кабелі. Деякі пристрої ідеально підходять для встановлення або ремонту систем вентиляції та кондиціонування повітря. На відміну від них, інші, наприклад, вимірювачі швидкості повітря з гарячим дротом, ідеально підходять для вимірювання потоку повітря з дверей або вікна, які можуть проникнути через отвір.
Якість пристрою. Існує кілька різних типів анемометрів, але не всі вони відповідають вашим потребам. Вам потрібно вибрати тип анемометра відповідно до ваших потреб та умов застосування. Чи може він реагувати на незначні зміни швидкості повітря? Який термін гарантійного обслуговування? Наскільки цей бренд заслуговує довіри?
Точність вимірювання. Точність особливо важлива для цього пристрою. Перед прийняттям рішення про покупку Вам потрібно буде ознайомитися з інструкціями, відгуками та деталями про стандарти роботи.
Вартість вимірювача. Ви спочатку повинні вирішити, який пристрій буде найбільш відповідним. Ручні анемометри можна транспортувати і отримувати миттєві результати вимірювання. Залежно від особливостей та наявності додаткових функцій вартість може змінюватися, тому враховуйте ціну відповідно до ваших потреб.
Виберіть пристрій, який найкраще відповідає вашому бюджету та має чудову якість. Знайти анемометр, який відповідає вашим потребам, може бути складно, але інтернет-маркет SIMVOLT пропонує анемометри для будь-якого бюджету, а кваліфіковані менеджери компанії допоможуть остаточно визначитись з моделлю анемометра.
