Как сделать самодельный анемометр

Среди показателей, входящих в традиционный "набор" прогноза погоды, всегда присутствует сила ветра, измеряемая в метрах в секунду анемометрами. В широтах Украины, в отличие от температуры и дождя или гололеда, ветер не играет большой роли, разве что если налетают ураганы, но это исключение из правил. А вот например в США, особенно в штатах, граничащих с побережьем, за силой ветра внимательно наблюдают, чтобы своевременно эвакуировать граждан из-за надвигающегося грозного тайфуна.

Понятно, что нужно определить, как быстро проносится поток воздуха за единицу времени. Но секундомер здесь не поможет.

К счастью, инженеры – люди очень изобретательные, и придумали много способов для измерения скорости ветра с помощью группы приборов, которые называют анемометры.
С одним из них - крыльчатым, мы и познакомимся.

Как сделать самодельный анемометр

Сейчас в связи с загрязнением окружающей среды и изменениями климата, трендом является зеленая энергетика. Одной из ветвей которой являются ветряные турбины. При вращении под действием ветры, генераторы отдают в электрическую сеть напряжение. Способ экологически чистый и достаточно дешевый – условно бесплатный, за исключением начальных инвестиций и затрат на поддержание в работоспособном состоянии.

И эти турбины приведут нас к пониманию как работают анемометры.

1. Во-первых, сам прибор уже встроен в автоматизированную систему управления. И если ветер слишком сильный, чтобы не разрушилась механическая конструкция центробежными силами, по команде измерителя ветра, срабатывают тормоза.
2. В-вторых, сам принцип действия турбины чем-то напоминает вращение анемометра. Крыльчатка (только огромная) и выработка напряжения, пропорциональная скорости.

Значит если уменьшить размеры конструкции до карманных, мы сможем измерить, как сильно дует ветер ? Да !
Более того, если есть время, можно собрать самодельный анемометр на основе ветряной турбинки – крыльчатки и миниатюрного генератора. Последний по сути тот же электродвигатель, но обращенный, и если его вращать, на обмотках возникнет напряжение. Получим такую миниэлектростанцию.
Чем быстрее вращаются лопасти, тем быстрее вращается генератор и тем выше вырабатываемый им электрический ток, если к выводам подключить нагрузку.

Крыльчатку можно сделать из подручных инструментов (кусков жести, или вырезать из пластиковой бутылки) или взять готовую, например от вентилятора охлаждения процессора на материнской плате, которые продаются за копейки на радиорынках Украины, а электромоторчик купить там же, но будет ли это полноценный анемометр ? Нет.
Нам потребуется измерительный прибор, который будет выступать одновременно и в качестве устройства отображения информации. В нашем случае – силы ветра. Если на выходе генератора присутствует напряжение, логично, что надо подключать аналоговый вольметр. Или мультиметр. Но приборы показывают вольты, а нам нужны другие единицы – м/с или км/ч. Что делать ?

Но для начала нужно создать набор значений (таблицу соответствия).

Чем больше она содержит значений, тем точнее мы будем получать показания (будет заполнено все больше промежуточных точек).

Проблема заключается в следующем. Как измерить силу ветра, чтобы откалибровать наш импровизированный ветромер ? Получается замкнутый круг. Чтобы сделать нашу модель, понадобится другой прибор, чтобы его откалибровать. Эталонный измеритель вращается одновременно с нашим и показывает например 5 м/с, а мы записываем соответствующее значение напряжение.

И после калибровки в принципе наше самодельное устройство готово измерять порывы ветра.