Анемометр что это: Что такое анемометр: виды, характеристики, его назначение

Что такое анемометр и что он измеряет?

Необходимость регистрации и измерения скорости движения газообразного вещества, ветра, а также воздушного потока возникает в разных сферах человеческой деятельности. Для точного количественного понимания величины такой скорости были придуманы специальные приборы, которые носят название анемометры.

Примечательно, что первый описанный прибор такого типа в истории упоминался еще в 1450 году. Однако он представлял собой обыкновенную деревянную доску, которая колебалась с частотой, зависящей от силы ветра. Сегодня это современные высокоточные приборы. Давайте рассмотрим, какие модели анемометров бывают, как они работают и где применяются?  

Области применения анемометров

Анемометр – это переносной или стационарный прибор, способный точно рассчитать скорость движения газовой среды. Как частный случай, существуют популярные модели, способные посчитать скорость ветра. В общем случае анемометры применяются:

• в военных целях;
• в метеорологии;
• для нормальной работы аэродромов и аэропортов;
• при проведении спортивных соревнований;
• для промышленных целей;
• в сфере добычи, переработки и транспортировки природного газа;
• для нормальной работы системы вентиляции в зданиях разного назначения;
• в сельском хозяйстве;
• других ситуациях.

Некоторые приборы этого типа могут дополнительно комплектоваться различными опциями. Одновременно они могут измерять влажность, давление, температуру и т.д. В этом случае они будут мультизадачными. Анемометры могут иметь стационарное или портативное исполнение.    

Устройство анемометра

В зависимости от того, какую конструкцию имеет анемометр, принцип работы у него будет соответствующим. Это могут быть простые механические приборы, а также более технологичные. Главным принципом работы является изменения в приемнике прибора на чувствительном элементе, вызываемые интенсивностью потока воздушной или газовой среды. Если речь идет о механических устройствах, то здесь в расчет берется сила давления потока воздуха на лопасти, лопатки или крылья устройства.

Контроллер анемометра регистрирует изменения или рассчитывает количество оборотов вращения ротора, вызванных газовым потоком. Затем эти данные передаются на дисплей устройства, или на пульт контроля работы системы, если речь идет о стационарном оборудовании.

Виды анемометров

Чтобы понимать, какие разновидности анемометров бывают, давайте рассмотрим наиболее популярные виды:

1. Чашечные модели – представляют собой ротор, который приводится в движение от потока газа, где захват потока обеспечивают полые полусферы (чашки), прикрепленные к ротору на спицы. Чем сильнее поток, тем быстрее вращение ротора, так как ветер или поток газа обеспечивает большее давление. Такие варианты часто используют для измерения скорости ветра.
2. Крыльчатые анемометры – также относятся к механическим типам устройств. Данный вариант очень похож по принципу действия на предыдущий, только здесь поток газа или воздуха действует не на чашки, а на лопасти или крылья. Такие лопасти могут иметь разную форму. Часто этот тип анемометров еще называют крыльчатые.
3. Анемометры ультразвукового типа – принцип работы которых основывается на измерении скорости распространения волны ультразвука в газообразной среде. Изменения скорости ветра или воздушного потока напрямую будут воздействовать на скорость распространения ультразвуковой волны.
   Так как последний параметр зависит еще и от температуры окружающей среды, то такие приборы обязательно комплектуются термометрами.
4. Термоанемометр – устройство регистрирует изменение температуры нагретого сенсора, в зависимости от охлаждающего действия воздушного потока. Чем выше скорость газообразной среды, тем сильнее эффект охлаждения. В простом случае такие приборы применяют нить накаливания.

Выбор анемометра следует делать в зависимости от той задачи, которую вы преследуете. В большинстве случаев достаточно простой модели, которая имеет небольшую стоимость. У таких приборов хорошая точность и простота использования легко сочетаются с небольшой ценой. Для специальных целей следует покупать профессиональное оборудование.

Анемометр – что это? Часто ли нам нужно знать скорость ветра?

Часто ли нам нужно знать скорость ветра? Не слишком, но в таких сферах, как туризм, строительство, воздухоплавание и подобных им, такое атмосферное явление требует контроля. Кроме того, скорость воздушного потока стоит знать при прокладке воздуховодов вентиляции, установке вентиляторов различной мощности и их расчёте.

Что такое анемометр?

Данный измерительный прибор с появлением цифровых технологий очень сильно преобразился и теперь высокоточный анемометр можно купить в любом магазине. Хотя по сути, принцип действия изменился не слишком сильно, подверглись модернизации лишь фиксирующие модули.

Рабочая часть анемометра представляет собой вращающиеся под воздействием потока газа (воздуха) лопасти. Раньше использовались горизонтально вращающиеся лопасти на подобии чашек или блюдец, кому как удобнее. Но такие устройства занимают много места и сегодня используются только в стационарных установках. Более компактный анемометр, цена которого на порядок ниже крупногабаритного, не может иметь такие лопасти, поэтому использует пропеллер более привычной конструкции, как у самолетов или обычных вентиляторов, например.

Когда поток раскручивает лопасти, они передают вращательное движение на вал, к которому присоединено считывающее устройство. Оно и показывает скорость ветра, сверяя полученные данные с базой, предустановленной в память. Другими словами, сравнивает получаемые показания с эталоном и вычисляет реальную скорость ветра.

Точность современных цифровых анемометров достаточно высока, а размеры компактны. Но этого бывает недостаточно, поэтому появляются такие экзотические приборы, как тепловые или звуковые, не имеющие привычных лопастей. Так, тепловые анемометры измеряют разницу в нагреве элемента.

Как применяется анемометр в непрофессиональных условиях?

В основном, применяется прибор в воздухоплавании и связанных с ним отраслях, как моделирование. Невозможно представить без анемометра и работу метеорологической станции. Без учета и контроля скорости ветра не будет безопасной работа на высоте, эксплуатация башенных кранов и так далее. Запуск ракет, как космических, так и военных, требует обладание информацией о скорости воздушного потока.

Касательно более «приземленных» сфер деятельности – тут применение не менее широко. Так, купить анемометр будет полезно при проектировании и прокладке воздухопроводов и вентиляции. При строительстве для обеспечения безопасной эксплуатации техники.

Недорогими приборами пользуются школьные кружки моделирования в дни запуска моделей летательных аппаратов, яхтклубы, научно-натуралистические и упомянутые туристические сообщества.

Популярными сегодня моделями анемометров с невысокой ценой, являются MASTECH MS6252A, Benetech GM8901, Uni-t UT362. Хочется обратить внимание покупателей на суперкомпактную модель Benetech GM8908.

анемометр

10.10.2017 00:00:00

Просмотры: 1103

что это такое и как это работает?

Анемометр — это прибор для измерения ветра (скорости, направления и давления). Желая быть более точным, анемометр может рассчитывать скорость газов в контролируемом потоке (например, поток воздуха в воздуховоде) или неконтролируемом (например, атмосферный ветер).

Термин анемометр является греческим, от анемос (ветер) и метрон (мера). Авторство приписывается итальянскому архитектору Леону Баттисте Альберти (1450 г.).

Что такое анемометр? Анемометр — это детектор ветра , который определяет скорость, направление и давление. На самом деле, они являются важными инструментами для метеорологов на своих станциях.

Чтобы оценить скорость, анемометр анализирует изменения свойств жидкости или ее влияние на механическое устройство, введенное в контакт.

Как работает анемометр? Наиболее распространенный анемометр имеет несколько чашек (три или четыре), прикрепленных к горизонтальным стержням. Когда дует ветер, чашки вращаются и поворачивают стержень, к которому они присоединены. Чем сильнее дует ветер, тем больше крутится ствол. Таким образом, анемометр подсчитывает количество оборотов и, следовательно, вычисляет среднюю скорость ветра в данный период.

Другие типы анемометров вычисляют скорость ветра совсем по-другому (читайте позже).

Возможно, вы слышали термин «анемометр» при описании особенно неблагоприятных погодных явлений.

Задумывались ли вы , что такое анемометр и как он работает? Читайте дальше, чтобы узнать больше.

Для чего используется анемометр? Ветроанемометр – это датчик для измерения скорости в определенном направлении на определенной плоскости.

Они также важны для работы физиков , которые среди своих навыков также изучают движение воздуха.

Кто использует анемометры? Пилоты, инженеры и климатологи Скорость ветра позволяет прогнозировать изменения погодных условий, например приближающийся шторм.

Анемометр является основным инструментом для любой работы зависит от погодных условий .

Те, кто управляет дронами, самолетами или вертолетами, должны постоянно измерять скорость ветра, чтобы предотвратить несчастные случаи.

Анемометры также важны на кораблях (скорость ветра определяет размер волн).

Наконец, анемометры используются на каждой метеорологической станции , на любой широте.

Анемометры космические Аэрокосмические инженеры и физики используют специальные лазерные анемометры , например, в экспериментах по скорости. Фактически, лазерные анемометры способны измерять скорость ветра вокруг космического корабля. Цель состоит в том, чтобы сделать эти машины более аэродинамическими при выполнении своих задач.

НАСА планирует полет на планету Венера с анемометром для оценки скорости ветра и оценки характеристик атмосферы в этом районе.

Разница между анемометром и флюгером Флюгеры также показывают направление ветра, но в основном являются декоративными инструментами. Разница в том, что флюгер, в отличие от анемометра, не в состоянии дать столь точную информацию о скорости ветра.

Краткая история анемометра Прибор анемометра очень мало изменился с момента его первой разработки в 15 веке:

• В 1450 году его спроектировал итальянский изобретатель Леон Баттиста Альберти;
• В 1846 году Джон Томас Ромни Робинсон усовершенствовал конструкцию;
• В 1926 году канадский метеоролог Джон Паттерсон сконструировал трехчашечный анемометр;
• В 1991 году Дерек Уэстон вводит возможность измерения направления ветра;
• В 1994 году Андреас Пфлич изобрел звуковой анемометр.

Типы анемометров На рынке имеется широкий выбор типов анемометров для непосредственного измерения ветра и скорости воздуха.

Мы можем начать сразу с макросов, различающих две группы:

1. Крыльчатые, тепловые и чашечные анемометры рассчитывают среднюю скорость;
Анемометры с термоанемометрами
2. оценивают характеристики турбулентности как поперечные измерения.

Чашечный анемометр для метеорологических станций Самый простой тип анемометра – чашечный анемометр.

Состоит из трех или четырех полусферических чашек, каждая из которых установлена ​​на концах горизонтальных плеч, которые, в свою очередь, установлены через равные промежутки на вертикальном валу. Поток воздуха, проходящий над стаканами в горизонтальном направлении, заставляет стаканы вращаться в зависимости от скорости ветра.

Путем подсчета оборотов чашек за заданное время можно оценить среднюю скорость ветра.

Трехчашечные анемометры в настоящее время используются в качестве отраслевого стандарта для исследований по оценке ветровых ресурсов, например, в датчиках, прикрепленных к блоки управления стеклоподъемниками

.

Чашечный ветромер применяется на метеостанциях и измеряет скорость в плоскости, перпендикулярной оси вращения ветроуказателя.

Термоанемометр или крыльчатый анемометр? Иногда называемые измерителями скорости ветра или скорости воздуха, анемометры обычно классифицируются как термоанемометры или крыльчатые.

• Анемометр с термоанемометром — лучший выбор для точного измерения расхода воздуха на очень низких скоростях (например, ниже 2000 футов/мин). Некоторые модели предназначены для измерения скоростей до 15 000 футов/мин, при этом сохраняя очень точные возможности измерения на значительно более низких скоростях. Для измерения скорости воздуха крыльчатый анемометр использует рабочее колесо;
• Крыльчатые анемометры – лучший выбор для измерения скорости ветра. Многие из них имеют выбираемые пользователем единицы измерения: футы/мин, м/с, мили в час, км/ч и узлы, что позволяет использовать их в самых разных областях. Термоанемометр представляет собой термоанемометр или крыльчатый датчик ветра, способный также измерять температуру воздуха;
• Анемометры-гигротермометры обладают характеристиками термоанемометра и датчика влажности, которые предоставляют заказчику полную информацию об окружающей среде.

Переносной крыльчатый анемометр Вращающийся механический анемометр можно классифицировать как крыльчатый или пропеллерный. В этом типе датчика ось вращения должна быть горизонтальной, как поток ветра. На открытых пространствах ветер меняет направление и ось должна это учитывать.

Крыльчатый анемометр также доступен с различными дополнительными функциями.

Переносные термоанемометры В термоанемометрах используется очень тонкая проволока или нагревательный элемент. Поток воздуха оказывает охлаждающее действие. Поскольку электрическое сопротивление большинства металлов зависит от температуры металла, можно получить зависимость между сопротивлением проволоки и скоростью потока.

Анемометр с термоанемометром чувствителен и имеет высокую частотную характеристику и хорошее пространственное разрешение по сравнению с другими методами измерения.

Термоанемометры с анализом скорости и температуры Термоанемометры имеют самый маленький датчик. Термодатчики способны измерять как скорость, так и температуру. Системы регистрации данных позволяют пользователю анализировать (в том числе графически) характеристики потока и данных.

Они часто используются в аэродинамических трубах для оценки печатных плат и радиаторов.

Товары, которые могут вас заинтересовать

Что такое анемометр?

Вы когда-нибудь слышали о Леоне Баттисте Альберти? Возможно нет. Однако именно он в XX веке изобрел принцип работы анемометра. А вы знаете, что такое анемометр? Это прибор для измерения скорости ветра (или давления)! Измерение температуры и влажности — это хорошо… но измерение скорости ветра также очень важно для прогнозирования погоды. Итак, что это за устройство?

Зачем измерять скорость ветра анемометром?

Конечно, скорость ветра является важной частью информации в прогнозировании погоды, как, например, измерение температуры. Но почему? Анемометр является ценным метеорологическим оборудованием по одной простой причине: ветер является важным параметром для прогнозирования и понимания изменений погодных условий. Возможно, вы уже слышали, что прилив изменился, а значит, изменится и погода. В этом есть доля правды!
Конечно, анемометр используется не только метеослужбой. Только ли они измеряют температуру или влажность? Нет, конечно нет! Другие сектора, такие как воздушный транспорт или судоходство, которые очень подвержены плохой погоде и внезапным изменениям погоды, также являются основными пользователями. В строительстве или промышленности измерение скорости ветра также важно.

Однако будьте осторожны: вопреки тому, что вы думаете, анемометры не измеряют направление ветра. Они только оценивают скорость и давление. Чтобы получить его направление, нужно совместить анемометр с флюгером!

%s() можно комбинировать с интеллектуальным анемометром Netatmo, чтобы получать информацию о скорости и направлении ветра от вашего дома в режиме реального времени! Этот подключенный анемометр измеряет скорость и направление ветра, а также предупреждает вас в случае сильного ветра: не рискуйте.

Как анемометр измеряет скорость ветра?

Возьмем в качестве примера классический чашечный анемометр. Чаще всего устройство должно быть размещено на мачте высотой 10 метров (сложно иметь такую ​​дома…). Аппарат состоит из трех небольших чашек, установленных на горизонтальных кронштейнах, разделенных регулярными промежутками.

И тут начинает дуть ветер: анемометр начинает вращаться, что позволяет измерять скорость ветра по количеству оборотов, совершаемых в секунду. Принцип элементарный и основан на законах аэродинамики, которые оказывают большее сопротивление впадинам, чем криволинейным поверхностям.
Фактически, так работает один тип анемометра. Для каждой модели принцип разный! Но каждый раз данные одни и те же (почти).

Эволюция анемометров с 15 века

Первый анемометр, упомянутый во введении, разработанный Леоном Баттистой Альберти в 15 веке, был пластинчатым анемометром (подробнее об этом типе анемометра позже). Затем на этом устройстве сила ветра оценивалась с учетом угла поворота подвижной пластины вокруг горизонтальной оси по отношению к вертикали. Эта пластина была помещена в баланс между силой ветра и силой гравитации.

На протяжении веков изобретатели разрабатывали концепцию и природу анемометров. Затем для измерения скорости и давления ветра использовались другие параметры: эволюция частоты из-за эффекта Доплера между лучом, испускаемым в направлении ветра, и его возвращением, изменение давления в трубе, время принято считать, что излучаемый звук принимается приемником… неважно, какими средствами, в конце концов, важна только точность измерения!

Совместите измерение скорости ветра с температурой, влажностью, фазой луны и всей вашей информацией о погоде благодаря интеллектуальной метеостанции Netatmo и интеллектуальному анемометру Netatmo. Воспользуйтесь этим, чтобы одновременно предвидеть свои действия на свежем воздухе, погоду и качество воздуха в помещении вашего дома! Не пропустите хорошую погоду или солнце!

Различные типы анемометров

Сегодня существует не один анемометр, а много. Хотя их природа меняется, их функция остается прежней: вторично измерять скорость ветра и давление или наоборот. Ни один из них не дает направления ветра без флюгера.

Анемометры для измерения скорости ветра

Сначала возьмем чашечный анемометр (Robinson’s). Широко используемый чашечный анемометр или анемометр Робинсона измеряет горизонтальную скорость ветра и выдерживает экстремальные условия.
Среди приборов, которые также измеряют скорость ветра, основными являются пропеллерный анемометр (легко используемый домашними пользователями), анемометр ветряной мельницы (или Байрама), анемометр с термоанемометром, ультразвуковой анемометр, двунаправленный анемометр, акустический резонансный анемометр и лазерный анемометр. Для измерения скорости ветра, а не как прогноз погоды.

Анемометры давления ветра

Анемометры, более специализированные для измерения давления ветра, работают по-разному по своей конструкции. Некоторые из этих метеорологических приборов основаны на измерении силы, с которой ветер действует на пластину, обращенную к нему, но другие измеряют давление ветра через U-образную трубку со встроенным манометром.