Анемометри

Анемометр – портативний, цифровий вимірювач швидкості та сили вітру, потоку повітря в атмосфері або димарях, вентиляційних каналах.
Анемометри не так добре відомі та поширені, хоча прилад для вимірювання швидкості вітру в руках метеоролога надає найважливішу інформацію кожному з нас про переміщення потоків повітря, що впливає на мікроклімат цілих континентів.

Анемометр - загальна інформація

Де застосовується

Крильчатий анемометр використовують у абсолютно протилежних галузях людської діяльності. Від свідчень, які надає прилад, буквально залежить життя тисяч людей:

1. Безпека пасажирів при зльоті та посадці літака. На диспетчерській вежі вимірник швидкості вітру повідомить, що злітати рано чи навпаки для посадки слід обрати інший аеропорт.
2. Світові рекорди бігунів на стометрівку можуть бути скасовані, якщо цифровий анемометр покаже, що швидкість вітру буде вищою від допустимих правил змагань значень.
3. Робочим-скелелазам при будівництві висоток, вимірник вітру повідомить про небезпечні пориви, здатні викликати травму від удару об стіну будівлі, що будується. Також це дозволить уникнути матеріальних збитків від зіткнення вантажу, що розгойдує, на стрілі крана від потужних повітряних поривів.
4. Вихід у море як величезних лайнерів, так і рибальських човнів може бути відкладений через шторм, викликаний ураганами, про що поінформують професійні анемометри.
5. Портативні прилади для вимірювання швидкостей та витрат повітря широко затребувані у фахівців служб сервісу, що надають послуги з обслуговування систем кондиціювання та вентиляції та співробітників підрозділів охорони праці. Безумовними лідерами на цьому ринку є анемометри testo, ряд з них настільки точні, що датчик повітряного потоку спрацьовує навіть від людини, що проходить. Ці ж пристрої вірою та правдою служать при забезпеченні безпеки при вентилюванні шахтних каналів, у які закачуються великі маси повітря, щоб шахтарі змогли добувати вугілля без ризику життя.
6. Зараз все частіше встановлюються автономні системи опалення. Усі хочуть заощаджувати на платі за тепло – на першому місці. В "арсеналі" працівників державних та сервісних служб, що перевіряють тягу в димарі, в обов'язковому порядку будуть кілька різних моделей анемометрів, оскільки жарти з відведенням згорілих газів погані, у час, коли по-старому прикладали аркуш паперу, коли ще не було спеціальних приладів для вимірювання потоків повітря або запалювали сірник, щоб переглянути напрямок полум'я, давно минуло.
7. На риболовлі достатньо найдешевшого крильчатого анемометра, його точності буде достатньо, щоб підказати, наскільки буде успішний улов. Досвідчені рибалки знають, що від цього залежить клювання і компактний, що легко поміщається в рюкзак, енергонезалежний вимірник сили вітру буде дуже доречним. Може сильна брижка завадить лову вудкою поплавця і краще побути в наметі або машині ?

Прилад для вимірювання швидкості вітру надає достовірні та найголовніше - своєчасні відомості, на підставі якої приймаються важливі організаційні рішення.

Особливості конструкції та роботи анемометра

Найпростіший його різновид кожен бачив у руках дитини. Пластмасова або дерев'яна паличка, з віссю обертання, на якій розміщується крильчатка (датчик швидкості вітру), що починає рух від легкого подиху вітерця. Це і є прообраз найпростішого приладу для вимірювання швидкості вітру або портативного крильчатого анемометра, точніше його механічної частини. Він нічого не зможе виміряти, оскільки на нього потрібно ще навісити схему перетворення швидкості обертання на цифру та власне дисплей. Але для сучасної електроніки це не проблема.
Головне зрозуміти принцип роботи - частота обертання крильчатки пропорційна силі вітру.
Зазначимо ще один важливий момент. Вимірювання швидкості при мінімальному повітряному потоці залежить від якості виготовлення, матеріалу та тертя в імпровізованому підшипнику - цими параметрами визначається чутливість анемометрів.

Також слід передбачити граничні значення у практиці вимірювання сильного, особливо ураганного вітру, коли межі в 30-50 с/м (це стандартні показники для анемометрів, які можна купити в інтернет-магазинах України), виявиться мало і доведеться замовляти спеціальні прилади, яких у вільному продажу немає, оскільки попит на них досить вузький, за ціною вони дорогі, і їх доведеться ще пошукати, може доставити на замовлення з-за кордону.
Тепер розберемо з погляду електричної та електронної схеми, як влаштований та працює анемометр. Можуть бути різні технічні рішення. По-перше, якщо на осі мініатюрний генератор постійного струму (хоча можна і змінного якщо потім випрямити отриману напругу діодним мостом), отримуємо залежність різниці потенціалом від швидкості обертання крильчастого рушія анемометра. По-друге, можливий варіант, що при кожному повороті блоку з лопатями під дією сили вітру формується імпульс, число яких підраховується цифровим лічильником і виміряна таким чином величина виводиться на екран.

Відразу звернемо увагу на крильчатку, оскільки від її конструкції та форми пелюсток значною мірою залежить точність. Лопат може бути 6 або 8 і зроблені вони найчастіше з пластмаси. Чому?

• полегшена вага дозволяє проводити вимірювання швидкості потоку, руху повітря, починаючи з мінімальних величин. Простіше кажучи легкий старт анемометра і найбільш чутливі моделі спрацьовують мало не від подиху вітерцю, коли навіть листя на деревах ще не рухаються;
• пластмаса дешевша за метал, відповідно і ціна при продажу стає більш доступною;
• легкий пластик не так навантажує вісь обертання, відцентрові сили невеликі, навіть на великих оборотах, а це позитивно позначається на термін експлуатації.

І щоб прилад став повноцінним пристроєм, до нього потрібно додати кнопки для керування, виклику додаткових функцій, джерела живлення для постачання енергії.

Окремі різновиди анемометрів

Чашкові

Відрізняються принципово іншим обертовим блоком. На осі розташовані уловлювачі вітру, схожі на черпачки або філіжанки. У вигляді півкуль. Звідси і назва – чашковий анемометр. Популярні у метеорологічних служб. Починають вимірювати вітер від 0,8 м/с. Є ще одна відмінність від крильчастих. Вісь обертання не паралельна, а перпендикулярна до потоку повітря.

Термоанемометри

Або ще їх називають із гарячою струною. До музики відношення вони не мають. Зате як сенсор виступає нагрітий дріт. Чим більше дме вітер, тим більше вона охолоджується. А за її температурою можна судити про швидку швидкість повітря, що обдуває. Оскільки тут вимір побічно залежить від температури, тому й назва така складова – термоанемометри.

Витратоміри

Bвикористовуються всередині приміщення. Полегшують працю. Позбавляють ручних розрахунків. Анемометри-витратоміри підраховують, який обсяг повітря (газу) проходить за одиницю часу через поперечний переріз досліджуваного повітроводу, витяжки, вентиляційного каналу.

З виносним датчиком

Якщо проаналізувати асортимент анемометрів, попрацювати з фільтрами, почитати відгуки, подивитися відео, можна звернути увагу, що прилади поділяються на дві великі групи. Одна з них містить крильчатку, жорстко вмонтовану в корпус. А ось друга має кабель, зазвичай довжиною близько метра, на кінці якого і знаходиться крильчатка. Є модифікації, де як подовжувач використовується зонд, яким зручно дотягнутися на верх або у важкодоступне місце.
Який би ви не вибрали анемометр, незалежно від пристрою, методу вимірювання, бренду, вартості, дотримуйтесь простих правил, щоб ваш вимірник вітру прослужить якнайдовше, без відчутної втрати своїх якостей і не довелося купувати новий. Слідкуйте насамперед за тим, щоб на датчику не було шару пилу, бруду, сажі, липкості, якщо прилад вимірює швидкість потоку повітря, що відходить з кухні. Це негативні фактори порушують балансування, заважають обертатися та збільшують паспортну похибку..