Что такое анемометр и что им измеряют?
Про анемометр слышал практически каждый. Прибор активно используется на метеорологических станциях и является незаменимым при измерении скорости передвижения газов в различных промышленных системах, например в вентиляционных.
Но если сущность его «родственника» – флюгера – известна многим, то принцип работы и назначение анемометра порой вызывает много вопросов. Что это за устройство? Что оно измеряет и как функционирует? Попробуем разобраться.
Что означает слово «анемометр»?
Анемометр имеет другое название «ветрометр» и происходит от двух греческих слов – ἄνεμος (ветер) и μετρέω (измерять). Простым языком, он представляет собой прибор, измеряющий ветер. Создателем анемометра принято считать итальянского математика Леона Баттиста Альберти.
Прибор, придуманный им примерно в 1540 году, с того времени практически не изменился. В последующие столетия многие ученые, в том числе Роберт Гук, пытались разработать свои версии устройства, причем некоторым из них ошибочно приписывалась слава изобретателя.
В 1846 году ирландский астроном Джон Робинсон значительно улучшил конструкцию анемометра с помощью четырех полусферических чашек и механических колес. Некоторые новые функции устройство приобрело в конце XX века. Благодаря Дереку Уэстону оно получило возможность определять направление ветра, а доктор Эндрюс Флитц разработал звуковой анемометр.
Что такое анемометр?
В современном значении под анемометром понимают устройство, позволяющее произвести измерения скорости ветра или движения газов. Сфера его применения охватывает любые места, где существует необходимость в определении темпа передвижения воздушных потоков. Помимо метеорологических станций, прибор используется на аэродромах, вертолетных площадках, в аэроклубах и организациях, предоставляющих возможность совершить полет на дельтапланах.
Нелишним анемометр бывает на спасательных вышках и парусных судах, для которых сильный ветер в 7 баллов уже представляет большую опасность.
Что измеряет анемометр?
Как говорилось выше, анемометр измеряет скорость движения воздушных потоков, однако в зависимости от модели приборы способны выполнять и ряд других функций – определять направление ветра, высчитывать атмосферное давление, температуру, объемный расход и влажность воздуха.
По сути, такое устройство становится портативной метеорологической станцией, удобной в использовании и транспортировке. Во время измерений оно считывает необходимую информацию, проводит анализ и выдает полученные значения на дисплей.
Какие бывают анемометры?
В зависимости от конструкции и принципа действия анемометры разделяют на механические и электронные. К первым относят чашечные и крыльчатые приборы. Чашечный анемометр имеет наибольшее распространение и представляет собой ротор, на который симметрично насажены полусферические чашки.
Под действием ветра ротор вращается на вертикальной оси, а механический счетчик записывает количество оборотов чашек за определенное время. В крыльчатом анемометре установлено миниатюрное ветровое колесо, вращение которого передается на стрелку механического счетчика. Его используют преимущественно в трубопроводах и вентиляционных системах для расчета расхода воздуха.
Тепловой анемометр относится к электронным приборам и работает посредством электронной схемы, в которую включается проволока термодатчика. Суть функционирования прибора заключается в нагреве нити накаливания с последующим измерением ее сопротивления в зависимости от окружающей температуры.
Более совершенным является другое электронное устройство – ультразвуковой анемометр. Он измеряет скорость воздушных потоков на основании замеров скорости звуков, меняющихся согласно направлению ветра. Некоторые его модели совмещают в себе функции манометра и гигрометра.
Что такое анемометр
Мы всегда интерпретировали ветер как движение воздуха из одной области в другую, и, если он не несет песка или материалов, мы не можем его видеть. Любопытство людей на ветру исходит из того, как измерить то, что мы не видим. В анемометр Это измерительный прибор, используемый для измерения ветра и его силы. Это один из наиболее широко используемых метеорологических инструментов в мире метеорологии.
Поэтому мы собираемся посвятить эту статью тому, чтобы рассказать вам, что такое анемометр, его характеристики и полезность.
Что такое анемометр
Анемометр измеряет мгновенную скорость ветра, но всплески могут исказить результаты измерений, поэтому наиболее точным измерением является среднее значение измерений, выполняемых каждые 10 минут. С другой стороны, анемометр позволяет сразу измерить максимальную скорость порыва ветра. Вот почему он очень подходит для морских занятий.
Благодаря этим метеорологическим приборам мы можем узнать скорость ветра. Чаще всего используются так называемые лебедки. Они измеряют скорость в км / ч. Когда ветер «сталкивается» с лебедкой, она вращается. Сделанные им круги считываются счетчиком или записывается на бумажной ленте, если это анемограф.
Для измерения горизонтальной скорости ветра наиболее широко используется чашечный анемометр, в котором вращение чашек пропорционально скорости ветра. Единица измерения — км / ч или м / с.
Características principales
Физические характеристики анемометра сильно различаются из-за его внешнего вида, но, как наиболее часто используемый способ вращения, вы должны знать, что на его корпусе есть лезвие, несколько фруктовых мороженых или чашек на конце и веерообразный торс. предназначен для расчета скорости ветра.
Хотя другие типы предоставляют значительные изменения исходной модели и изображений, их функциональные возможности не изменились. Все они позволяют измерить скорость газообразных сред. Конечно, некоторые из них более точны, чем другие.
Его использование очень практично, предоставленные вами данные очень полезны, и, поскольку он не очень дорогой, каждый может воспользоваться его преимуществами, что делает этот измерительный прибор основой повседневной и профессиональной жизни многих людей.
Типы анемометров
Есть много видов анемометров. Тяга формируется полой и легкой сферой (Daloz) или лопастью (Wild), положение которой относительно точки подвеса изменяется в зависимости от ветра, который измеряется в квадранте.
Ротационный анемометр снабжен чашей (Робинсон) или пропеллером, соединенным с центральным валом. Его вращение пропорционально скорости ветра и может быть легко записано.; В магнитном анемометре это вращение активирует микрогенератор для повышения точности. Измерение.
Компрессионный анемометр основан на трубке Пито и состоит из двух небольших трубок, одна из которых имеет переднее отверстие (для измерения динамического давления) и боковое отверстие (для измерения статического давления), а другая — только боковое отверстие. Разница между измеренными давлениями позволяет определить скорость ветра.
Удивительно дешевые анемометры можно купить у некоторых крупных продавцов на рынке. Когда действительно требуется высокая точность, эти анемометры могут быть пригодны для метеорологических применений и могут быть установлены в ветряных турбинах. (Обычно используется только для того, чтобы определить, достаточно ли ветра для запуска)
Однако дешевые анемометры бесполезны для измерения скорости ветра в ветроэнергетике, потому что они могут быть очень неточными и плохо откалиброванными, и погрешность измерения может составлять 5% и даже 10%. Вы можете купить хорошо откалиброванный профессиональный анемометр по разумно низкой цене, а его погрешность измерения составляет около 1%.
приложений
Анемометр имеет широкий спектр применения в различных аспектах. Посмотрим, какие из них основные:
- Сельское хозяйство: Проверьте условия опрыскивания посевов или сжигания соломы.
- Авиация: воздушный шар, планер, дельтаплан, сверхлегкий самолет, парашют, параплан.
- Гражданское строительство: безопасность строительства, условия труда, безопасная эксплуатация крана, измерение ветра.
- обучение: измерение и экспериментирование воздушного потока, оценка условий на открытом воздухе для занятий спортом в школе, исследования окружающей среды.
- Вымирание: Указывает на опасность распространения огня.
- Отопление и вентиляция: измерение расхода воздуха, проверка состояния фильтра.
- Хобби: модель самолета, модель корабля, запуск воздушного змея.
- Промышленность: Измерение расхода воздуха, контроль загрязнения.
- Занятия на улице: стрельба из лука, велоспорт, стрельба, рыбалка, гольф, парусный спорт, легкая атлетика, кемпинг, туризм, альпинизм.
- Работать за границей: оценка состояния.
Как это работает?
Можно сказать, что наиболее широко используемым типом анемометра является чашечный тип, который вычисляет скорость ветра путем подсчета количества записанных оборотов, выражается в метрах в секунду (м / с).
Другой тип анемометра — это анемометр с горячей нитью, который используется в основном для очень резких изменений скорости. Этот тип анемометра состоит из электрически нагреваемой платиновой или никелевой проволоки и при воздействии порывов ветра, температура нити накала изменится, чтобы предоставить требуемые данные.
Таким образом мы получим показания, но если мы хотим, чтобы данные были средними, необходимо экспонировать устройство в течение 10 минут, чтобы получить хороший запас для расчетов, потому что если вы проверите скорость ветра в течение нескольких секунд, это может только Измерьте порыв ветра, а не большой постоянный воздушный поток.
Важность анемометра
Важность этого инструмента отражается в большом количестве областей или видов деятельности, в которых его можно использовать. Хотя у него не так много применений, измерение скорости ветра представляет собой очень полезные данные для множества задач, поэтому занимает важное место. Инструментальное измерение.
Поскольку ветер является ключевым фактором во многих ситуациях или задачах, его измерение является важным преимуществом, благодаря этому инструменту мы можем легко понять информацию, а цена очень доступная.
Надеюсь, что с помощью этой информации вы сможете больше узнать о том, что такое анемометр и его характеристики.
Содержание статьи соответствует нашим принципам редакционная этика. Чтобы сообщить об ошибке, нажмите здесь.
Полный путь к статье: Сетевая метеорология » Метеорология » Метеорологические приборы » Что такое анемометр
Выбор анемометра
В наше дни все более актуальной становится проблема создания и поддержания комфортных условий на рабочих местах в офисах, и в особенности на специализированных производствах и предприятиях, где даже небольшое отклонение от нормы скорости движения воздуха приведет к губительным последствиям. К примеру, на птицефабриках очень строгие требования к вентиляционным системам: малейшее нарушение этого параметра буквально через 2-3 часа приведет к массовой гибели птиц и, как следствие, к колоссальным убыткам, что, естественно, недопустимо. Для рабочей зоны также особые требования: по ГОСТ 12.1.005-88 и СанПиН 2.2.4.548-96 скорость движения воздуха не должна превышать 10-50 см/с (показатель должен определяться с точностью 5 см/сек).
Разумеется, обычный человек не способен определить соответствие условий этим требованиям без применения специальных инструментов — анемометров. Они способны выдавать результат с погрешностью до 0,1 м/сек, что очень важно при сооружении воздуховодов в зданиях.
Разновидности устройств
Классический образец – чашечный анемометр — «прародитель» всех современных. Он представляет собой небольшой прибор с 4 полусферами на оси, соединенной с измерительным механизмом. Принцип его действия прост и бесхитростен: необходимо подсчитать количество оборотов лопастей, совершаемых за заданное время. Полученное значение – расстояние – нужно разделить на время, за которое происходил замер, таким образом и вычислялась скорость ветра. Как правило, данные оказывались приблизительными, что не прибавляло расчетам точности. Чуть позднее появились индукционные анемометры, оснащенные электронным тахометром. Это позволило получать данные о скорости и направлении потока сразу, минуя лишние вычисления.
Но если раньше весь ассортимент анемометров ограничивался только чашечными, то теперь узнать, какой именно прибор лучше всего подойдет, может быть затруднительно. Чтобы облегчить эту задачу, в первую очередь, рекомендуем обращать внимание на то, в каких условиях и для чего он будет использоваться.
На сегодняшний день наибольшей популярностью пользуются анемометры с крыльчаткой. Иногда можно встретить название «лопастной» или «мельничный».
На оси такого устройства закрепляется вентилятор (крыльчатка), который обладает очень малой массой, моментально (за несколько миллисекунд) реагирует на движение потока воздуха и отражает все изменения в движении. Зонд, которым оснащаются все модели, помещается в воздуховод, что обеспечивает высокую точность измерений, особенно важную при установке систем кондиционирования. Стоит отметить также долговечность таких приборов. Как правило, при изготовлении корпусов изделий производители используют ударопрочный пластик, поэтому механические повреждения им не страшны.
Этот вид анемометров подойдет работникам ЖКХ, а также специалистам, монтирующим системы кондиционирования и обогрева.
Не менее востребованы анемометры стик-класса. В отличие от описанных выше моделей, эти устройства не имеют вращающихся элементов внутри. Данные вычисляются по результатам охлаждения воздухом накаленной вольфрамовой нити и ее сопротивления. Отсюда второе название – термоанемометры.
Пригодятся они в тех случаях, когда воздушный поток содержит различные примеси, например, пыль или песок. Кроме того, именно их стоит выбрать для определения герметичности окон и дверей.
Все анемометры работают от аккумуляторных или пальчиковых батарей, которые легко подзарядить или заменить.
Важные для выбора анемометра технические характеристики
Очень важно грамотно подобрать прибор, параметры которого полностью соответствуют поставленным задачам. К примеру, если для проверки вентиляционной системы в производственном цеху с большим количеством вредных выделений в воздухе будет выбран анемометр с высокой погрешностью измерений (больше 5%), то в результате система вентиляции на производстве просто не справится с обеспечением безопасности здоровья людей (из-за неточного результата), что приведет к негативным последствиям.
Самой главной характеристикой является диапазон измерения скорости воздуха.
Если речь идет о конструировании систем кондиционирования, оптимальным вариантом станет прибор, рассчитанный на интервал от 0 до 10 м/с. На нашем сайте такие модели представлены термоанемометром стик-класса Testo 405-V1. Это прочный, надежный прибор, который отлично подойдет для использования бригадами, занимающимися монтажом и диагностикой климатической техники. Он способен измерять не только скорость, но и температуру потока. Кроме того, на экран можно вывести информацию о минимальных, средних и максимальных значениях этих параметров.
В тех случаях, когда анемометр необходим для проектирования систем вентиляции в производственных и офисных зданиях или крупных торговых центрах, рекомендуем остановить свой выбор на приборах, рассчитанных на измерения в диапазоне от 0 до 20 м/с. Например, анемометр Testo с крыльчаткой 417П или Testo 425.
Помимо прочего, анемометры измеряют и температуру воздуха. Одни модели могут фиксировать только плюсовую (от 0º до +50º С), как Testo 405-V1, а другие – и отрицательную (от -20º) Testo 425. Прибор, способный замерять минусовую температуру, больше подходит для строительных фирм, объекты которых находятся преимущественно в климатических зонах с жестким климатом.
Точность измерения — следующий немаловажный параметр, который определяет погрешность данных, полученных с помощью выбранной модели анемометра. Ее значение варьируется от 1,5% как у модели Testo с крыльчаткой 417П до 5% как у X-Line AeroTemp X00123. Инструмент с большей погрешностью рекомендуется использовать там, где погрешность не играет большой роли, например, в кайтинге (запуске больших воздушных змеев). Анемометры же с большой точностью используются на предприятиях для создания эффективной системы вентиляции.
Грамотный выбор анемометра – это очень ответственная задача, от которой зависит комфорт условий работы людей в офисах, на производстве и в цехах, а также качество работы климатической техники. В нашем магазине представлены наиболее популярные модели, среди которых найдется то, что нужно и новичку, и настоящему профессионалу.
Чтобы оформить заказ, позвоните по указанному на главной странице номеру. Менеджер предоставит подробную консультацию об особенностях выбранного прибора, а также расскажет о доставке товара и способах оплаты.
Анемометр
Анемо́метр (от др.-греч. ἄνεμος — ветер и μετρέω — измеряю) — метеорологический прибор для измерения скорости ветра. Состоит из чашечной (или лопастной) вертушки, укреплённой на оси, которая соединена с измерительным механизмом. При возникновении воздушного потока, ветер толкает чашечки, которые начинают крутиться вокруг оси.
В зависимости от конструкции анемометра, он либо замеряет число оборотов чашечек вокруг оси за заданное время, что равно определённому расстоянию, после чего рассчитывается средняя скорость ветра, расстояние делится на время (анемометр ручной). Либо чашечки соединены с электрическим индукционным тахометром, что позволяет прибору сразу показывать скорость ветра на данный момент, без дополнительных вычислений, и следить за изменениями в скорости ветра в режиме реального времени (анемометр индукционный).
Содержание
Виды анемометров
Чашечный анемометр
Самый простой тип анемометров — это чашечный анемометр. Он был изобретён доктором Джоном Томасом Ромни Робинсоном в обсерватории Армы, в 1846 году. Он состоял из четырёх чашек полусферической формы, насаженных на спицы ротора, вращавшегося на вертикальной оси.
Горизонтальный поток воздуха с любого направления вращал ротор со скоростью, соответствующей скорости ветра.
Робинсон считал, что для его анемометра линейная скорость движения чашек составляет одну треть скорости ветра независимо от размера чашек и длины спиц; отдельные эксперименты того времени это подтверждали. На самом деле это неверно, т.н. «коэффициент анемометра» (обратная величина) для простейшей конструкции Робинсона зависит от размеров чашек и спиц и лежит в пределах от двух до чуть более трёх.
Трёхчашечный ротор, предложенный канадцем Джоном Паттерсоном в 1926 году, и последующие усовершенствования формы чашек Бревортом и Джойнером в 1935-м сделали чашечный анемометр линейным в диапазоне до 100км/ч (27м/с) с погрешностью около 3%. Паттерсон обнаружил, что каждая чашка даёт максимальный вращающий момент, будучи повёрнутой на 45° к направлению ветра (?). Трёхчашечный анемометр отличается бóльшим вращающим моментом и быстрее отрабатывает порывы, чем четырёхчашечный.
Оригинальное усовершенствование чашечной конструкции, предложенное австралийцем Дереком Вестоном (1991), позволяет с помощью того же ротора определять не только скорость, но и направление ветра. Оно заключается в установке на одну из чашек флажка, из-за которого скорость колеса меняется в течение одного оборота (пол-оборота флажок движется по ветру, пол-оборота — против). Зная угол этой неравномерности относительно «статора» метеостанции, можно определить и направление ветра.
Лопастный анемометр
Ещё один анемометр — это лопастный. На английском — windmill anemometer, дословный перевод — мельничный анемометр.
C изменением направления ветра ось пропеллера должна ориентироваться в этом же направлении; для этих целей используются флюгер или устройство, его заменяющее. Для измерения скорости потока, не изменяющего своего направления, например, в воздуховодах шахтах и зданий, используются вертушки с жёстко закреплённой осью.
Однако в последнее время всё больше предпочитают использовать другие конструкции, без подвижных частей.
Тепловой анемометр
Представляет собой открытую тонкую нить накаливания (вольфрам, нихром и т.п.), нагретую выше температуры среды и охлаждаемую воздушным потоком. Сопротивление нити изменяется с температурой и определённым образом зависит от скорости ветра. В зависимости от схемы включения датчика различают приборы с фиксированным током через нить, фиксированным напряжением на нити и с фиксированной её температурой.
Конструкция имеет недостатки как очевидные (хрупкость), так и менее очевидные (нарушение градуировки из-за быстрого старения горячей проволоки), но в силу очень малой инерционности она широко применяются в аэродинамических экспериментах для измерения локальной турбулентности и пульсаций потока. Часто изготовляются самими экспериментаторами.
Ультразвуковой анемометр
Принцип действия анемометров ультразвукового типа — в измерении скорости звука, которая изменяется в зависимости от направления ветра. Различают двумерные ультразвуковые анемометры, трехмерные ультразвуковые анемометры и термоанемометры. Двумерный анемометр способен измерять скорость и направление горизонтального ветра. Трехмерный анемометр проводит измерение первичных физических параметров — времен проходов импульсов, а затем пересчитывает их в три компоненты направления ветра. Термоанемометр, помимо трех компонент направления ветра, способен измерять еще и температуру воздуха ультразвуковым методом.
См. также
Ссылки
- Анемология // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: В 86 томах (82 т. и 4 доп.). — СПб. , 1890—1907.
- статью.
- Проставив сноски, внести более точные указания на источники.
- Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное.
- Ветроэнергетика
- Метеорологические приборы
Wikimedia Foundation . 2010 .
Полезное
Смотреть что такое «Анемометр» в других словарях:
анемометр. — анемометр … Орфографический словарь-справочник
АНЕМОМЕТР — (от греч. anemos ветер и metron мера), прибор для измерения скорости ветра, а также для определения скорости движения воздуха и газов в вентиляционных каналах, туннелях, дымогарных трубах и т. п. Различают две основных системы А.: а) динамические … Большая медицинская энциклопедия
АНЕМОМЕТР — (от греч. anemos ветер, и metron мера). Прибор для определения направления и силы ветров. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. АНЕМОМЕТР от греч. anemos, ветер, и metron, мера. Прибор для измерения… … Словарь иностранных слов русского языка
АНЕМОМЕТР — (Anemometer, wind gauge) прибор для определения скорости ветра, большей частью состоящий из вертушки и системы зубчатых колес, связанных со стрелками, показывающими скорость ветра в метрах в сек. На судах чаще всего применяются ручные А. Фусса.… … Морской словарь
анемометр — а м. anémomètre m. физ. прибор для измерения силы и направления ветра. Сл. 18. Прибор для измерения скорости ветра. 1925. Вейгелин Сл. авиа. Для усмотрения скорости движения воздуха зделан .. инструмент, которыи называется анемометр. Прим. Вед.… … Исторический словарь галлицизмов русского языка
АНЕМОМЕТР — АНЕМОМЕТР, прибор для измерения скорости ветра. Состоит из трех чашек, закрепленных на прямом металлическом стержне, который в свою очередь приводит в движение механизм, снабженный шкалой. Когда ветер дует, чашки вращаются, и величину скорости… … Научно-технический энциклопедический словарь
АНЕМОМЕТР — (от анемо. и . метр) прибор для измерения скорости ветра и газовых потоков (иногда и направления ветра анеморумбометр) по числу оборотов вращающейся вертушки … Большой Энциклопедический словарь
АНЕМОМЕТР — муж., греч. ветромер, снаряд для измерения силы, скорости, а иногда и направления ветра. Анемоскоп муж. ветроуказатель, ветреница, ветрушка. Анемон муж. растение из ·смст. лютиковых, Anemone; ветреница, подснежник, черное зелье, одномесячник,… … Толковый словарь Даля
анемометр — сущ., кол во синонимов: 5 • анемоскоп (1) • ветромер (3) • микроанемометр (1) … Словарь синонимов
Анемометр — прибор для измерения скорости движения воздуха (ветра) и газовых потоков (обычно скорости и направления ветра). Крыльчатый А. служит для измерения скорости направленного потока воздуха в трубах и каналах вентиляционных систем. Манометрический А.… … Российская энциклопедия по охране труда
анемометр — anemometer Anemometer, Windgeschwindigkeitsmesser прилад для вимірювання швидкості руху вітру, газових та рідинних потоків. За конструкцією розподіляються на крильчасті, чашкові та термоелектричні. В гірничій справі використовується для контролю… … Гірничий енциклопедичний словник
