Анемометры

Анемометр – портативный, цифровой измеритель скорости и силы ветра, потока воздуха в атмосфере или в дымоходах, вентиляционных каналах.
Анемометры не так хорошо известны и распространены, хотя прибор для измерения скорости ветра в руках метеоролога предоставляет важнейшую информацию каждому из нас о перемещении потоков воздуха, что влияет на микроклимат целых континентов.

Анемометр - общие сведения

Где применяется

Крыльчатый анемометр используется в абсолютно противоположных отраслях человеческой деятельности. От показаний, которые предоставляет прибор, в буквальном смысле зависит жизнь тысяч людей:

1. Безопасность пассажиров при взлете и посадке самолета. На диспетчерской вышке измеритель скорости ветра сообщит, что взлетать рано или наоборот для посадки следует выбрать другой аэропорт.
2. Мировые рекорды бегунов на стометровку могут быть отменены, если цифровой анемометр покажет, что скорость ветра будет выше допустимых правилами состязаний значений.
3. Рабочим-скалолазам при строительстве высоток, измеритель ветра сообщит об опасных порывах, способных вызвать травму от удара о стену строящегося здания. Также это позволит избежать материальных убытков от столкновения раскачивающего груза на стреле крана от мощных воздушных порывов.
4. Выход в море как огромных лайнеров, так и рыбацких лодок может быть отложен из-за грядущего шторма, вызванного ураганами, о чем проинформируют профессиональные анемометры.
5. Портативные приборы для измерения скоростей и расхода воздуха широко востребованы у специалистов служб сервиса, оказывающих услуги по обслуживанию систем кондиционирования и вентиляции и сотрудников подразделений охраны труда Безусловными лидерами на этом рынке являются анемометры testo, ряд из них настолько точны, что датчик воздушного потока срабатывает даже от проходящего человека. Эти же устройства верой и правдой служат при обеспечении безопасности при вентилировании шахтных каналов, в которые закачиваются большие массы воздуха, чтобы шахтеры смогли добывать уголь без риска для жизни.
6. Сейчас все чаще устанавливаются автономные системы отопления. Все хотят экономить на плате за тепло – на первом месте. В "арсенале" работников государственных и сервисных служб, проверяющих тягу в дымоходе, в обязательном порядке будут несколько разных моделей анемометров, поскольку шутки с отводом сгоревших газов плохи, в время, когда по старинке прикладывали лист бумаги, когда еще не было специальных приборов для измерения потоков воздуха или зажигали спичку, чтобы посмотреть направление пламени, давно прошло.
7. На рыбалке достаточно самого дешевого крыльчатого анемометра, его точности будет достаточно, чтобы подсказать, насколько будет успешен улов. Опытные рыбаки знают, что от этого зависит клев и компактный, легко помещающийся в рюкзак, энергонезависимый измеритель силы ветра придется как нельзя кстати. Может сильная рябь помешает ловле поплавочной удочкой и лучше побыть в палатке или машине ?

Прибор для измерения скорости ветра предоставляет достоверные и самое главное - своевременные сведения, на основании которой принимаются важные организационные решения.

Особенности конструкции и работы анемометра

Простейшую его разновидность каждый видел в руках ребенка. Пластмассовая или деревянная палочка, с осью вращения, на которой размещается крыльчатка (датчик скорости ветра), начинающая движение от легкого дуновения ветерка. Это и есть прообраз простейшего приборы для измерения скорости ветра или портативного анемометра крыльчатого, точнее его механической части. Он ничего не сможет измерить, поскольку на него нужно еще навесить схему преобразования скорости вращения в цифру и собственно дисплей. Но для современной электроники это не проблема.
Главное понять принцип работы - частота вращения крыльчатки пропорциональна силе ветра.
Отметим еще один важный момент. Измерение скорости при минимальном воздушном потоке зависит от качества изготовления, материала и трения в импровизированном подшипнике - этими параметрами определяется чувствительность анемометров.

Также следует предусмотреть предельные значения в практике измерения сильного, в особенности ураганного ветра, когда предела в 30-50 с/м (это стандартные показатели для анемометров, которые можно купить в интернет-магазинах Украины), окажется мало и придется заказывать специальные приборы, которых в свободной продаже нет, поскольку спрос на них достаточно узкий, по цене они дороги, и их придется еще поискать, может доставить под заказ из-за границы.
Теперь разберем с точки зрения электрической и электронной схемы, как устроен и работает анемометр. Могут быть разные технические решения. Во-первых, если на оси миниатюрный генератор постоянного тока (хотя можно и переменного если потом выпрямить полученное напряжение диодным мостом), получаем зависимость разности потенциалом от скорости вращения крыльчатого движителя анемометра. Во-вторых, возможен вариант, что при каждом повороте блока с лопастями, под действием силы ветра, формируется импульс, число которых подсчитывается цифровым счетчиком и измеренная таким образом величина выводится на экран.

Сразу обратим внимание на крыльчатку, поскольку от ее конструкции и формы лепестков в значительной мере зависит точность. Лопастей может быть 6 или 8 и сделаны они чаще всего из пластмассы. Почему ?

• облегченный вес позволяет проводить измерение скорости потока, движения воздуха, начиная с минимальных величин. Проще говоря легкий старт анемометра и наиболее чувствительные модели срабатывают чуть ли не от дуновения ветерка, когда даже листья на деревьях еще не шевелятся;
• пластмасса дешевле металла, соответственно и цена при продаже становится более доступной;
• легкий пластик не так нагружает ось вращения, центробежные силы невелики, даже на больших оборотах, а это положительно сказывается на сроке эксплуатации.

Ну и чтобы прибор стал полноценным устройством, к нему нужно добавить кнопки для управления, вызова дополнительных функций, источники питания для снабжения энергией.

Отдельные разновидности анемометров

Чашечные

Отличаются принципиально иным вращающимся блоком. На оси расположены уловители ветра, похожие на черпачки или чашечки. В виде полушарий. Отсюда и название - чашечный анемометр. Популярны у метеорологических служб. Начинают измерять ветер от 0.8 м/с. Есть и еще одно отличие от крыльчатых. Ось вращения не параллельна, а перпендикулярна потоку воздуха.

Термоанемометры

Или еще их называют с горячей струной. К музыке отношения они не имеют. Зато в качестве сенсора выступает нагретая проволока. Чем больше дует ветер, тем сильнее она охлаждается. А по ее температуре можно судить об искомой скорости воздуха, который обдувает. Поскольку здесь измерение косвенно зависит от температуры, поэтому и название такое составное - термоанемометры.

Расходомеры

Bспользуются внутри помещения. Облегчают труд. Избавляют от ручных расчетов. Анемометры-расходомеры подсчитывают какой объем воздуха (газа) проходит за единицу времени через поперечное сечение исследуемого воздуховода, вытяжки, вентиляционного канала.

С выносным датчиком

Если проанализировать ассортимент анемометров, поработать с фильтрами, почитать отзывы, посмотреть видео, можно обратить внимание, что приборы разделяются на 2 большие группы. Одна из них содержит крыльчатку, вмонтированную жестко в корпус. А вот вторая имеет кабель, обычно длиной около метра, на конце которого и находится крыльчатка. Есть модификации, где в качестве удлинителя используется зонд, которым удобно дотянуться на верх или в труднодоступное место.
Какой бы вы не выбрали анемометр, в независимости от устройства, метода измерения, бренда, стоимости, соблюдайте простые правила, чтобы ваш измеритель ветра прослужит как можно дольше, без ощутимой потери своих качеств и не пришлось покупать новый. Следите прежде всего за тем, чтобы на датчике не было слоя пыли, грязи, сажи, липкости, если прибор измеряет скорость отходящего из кухни потока воздуха. Это негативные факторы нарушают балансировку, мешают вращаться и увеличивают паспортную погрешность.