Technologia,  Usługi

Anemometr jak działa?

Anemometr [gr. anemos- wiatr, metrein – mierzyć] to urządzenie meteorologiczne, które służy do pomiaru prędkości i kierunku ruchu płynów (w tym gazów i cieczy). Najczęściej zbudowany jest z wirnika, łopatek zakończonych półkolistymi czaszami, które obracają się w wyniku przepływu czynnika. Obroty wirnika są rejestrowane przez specjalny licznik. Wskazany wynik, porównany z wynikiem z sekundnika, określa prędkość przepływu płynu. Wiatromierz może być rodzajem anemometru.

Jak wygląda konstrukcja anemometru?

Większość wewnętrznych podzespołów (np. wiatraczek, obudowa wiatromierza) powstała z materiałów syntetycznych. W ten sposób wykazują one odporność na działanie wielu czynników zewnętrznych, w tym: promieniowanie UV czy też korozję. Natomiast łożyska kulkowe wiatraczka i osi pionowej obrotu miernika powstały ze stali nierdzewnej. Z czego wynika hermetyczność urządzenia? Odpowiadają za nią uszczelki teflonowe i specjalny smar, który wykazuje niski i stały współczynnik tarcia w szerokim zakresie temperatur. Urządzenie ma również zabezpieczenie przed wilgocią. Pochodzi ono z zalewy silikonowej. Kolejnym udogodnieniem jest metalowy ekran zabezpieczający, który chroni w pewnym stopniu przed możliwymi wyładowaniami atmosferycznymi.

Jak działa anemometr?

Obroty śmigiełka, które ma cztery łopatki, przenoszą się na ruchy sześciobiegunowego magnesu, wywołując w cewce prąd zmienny o częstotliwości proporcjonalnej do prędkości wiatru. Gdzie znajduje się cewka? Mieści się ona w nieruchomej części miernika. Częstotliwość sygnału mierzą liczniki mikroprocesora wiatromierza. Kierunek wiatru wędruje na położenie suwaka potencjometru, którego napięcie mierzy przetwornik analogowo-cyfrowym połączony z mikroprocesorem wiatromierza. W dalszej kolejności mikroprocesor przelicza elektryczne sygnały z czujników wiatromierza z uwzględnieniem współczynników kalibracji, które zapisane są w pamięci programu. Co więcej, uzyskane analizy kierunku wiatru są uśredniane za osiem ostatnich pomiarów, w wyniku czego wykluczane są czasowe oscylacje czujnika wokół osi pionowej. Ponadto przyrząd w postaci cyfrowej wysyła pozyskane wyniki do nadrzędnego systemu zbierania danych, którym może być między innymi: koncentrator, stacja meteorologiczna, specjalistyczny panel odczytowy (stacjonarny lub mobilny) czy też komputer. Anemometr posiada cyfrowy interfejs elektryczny o przebiegach czasowych analogicznych. Jakie są jego funkcje? Po pierwsze transmituje dane, a po drugie zasila wiatromierz. W tym celu wykorzystuje dwuprzewodową linię (np. typu stosowanego w instalacjach telefonów), ale biegunowość dołączenia przewodów interfejsu do wiatromierza jest dobrowolna. Takie jej cechy powodują, że instalacja jest mniej skomplikowana i prostsza w montażu. Co ogranicza długość linii transmisyjnej? Przede wszystkim rezystancja zastosowanego przewodu (rezystancja obu żył przewodu nie może być dłuższa niż 100 om).

Zobacz także:

Jakie są rodzaje anemometrów?

Dostępnych jest kilka rodzajów urządzeń, przede wszystkim dlatego że każdy z nich spełnia nieco odmienną funkcję. W ten sposób znajdują szerokie zastosowanie. Różnią się nie tylko przeznaczeniem, ale także budową. Oto dostępne typy:

– anemometr rotacyjny, wyposażony w wirnik z półkolistymi czaszami lub skrzydełkami, w którym prędkość przepływu określonego płynu klasyfikuje się względem obrotów wirnika,

– anemoskop, wiatrowskaz. Wskazuje przede wszystkim kierunek wiatru na lotnisku. Ma postać rękawa lub anemometru z obrotową głowicą,

– anemometr statyczny, welometr. Służy do pomiaru prędkości ruchu powietrza. Działa na zasadzie otrzymywania równowagi między wolną częścią przekroju a ruchomą zastawką przesłaniającą przekrój,

– wiatromierz, miernik prędkości wiatru. Może także określać kierunek wiatru. Ma różne odmiany, które różnią się budową i działaniem. Współczesne wersje opierają się najczęściej na elektronice,

– anemometr Robinsona. Posiada czasze, które obracają się dzięki wiatrowi. Czasze są stałym elementem osi i ślimacznicy. Dzięki temu czasze w trakcie swojego ruchu aktywują licznik obrotów. Opcja zapisu stanu licznika powinna nastąpić przed uruchomieniem anemometru. Te proste analizy dają informację o prędkości wiatru mierzonej w metrach na sekundę,

– wiatromierz Wilde’a. Cechuje się prostą budową. Określa prędkość wiatru wskazując odchylenie płytki na tle podziałki zrobionej z prętów, a kierunek na podstawie ustawienia statecznika. Tak naprawdę specjaliści uznają go za najprostsze urządzenie, a tym samym najpopularniejsze. W ten sposób używają go do pomiaru prędkości wiatru od ok. 1 m/s do 20 m/s. Wiatromierz Wilde’a składa się z żelaznego sworznia, na którym znajduje się osiem prętów kierunkowych, klina kierunkowanego zbudowanego z 2 łopatek i przeciwwagi oraz wskaźnika prędkości wiatru, wyprodukowanego z płytki i z ośmiowskazówkowej skali prędkości,

– anemometr skrzydełkowy. Pozwala mierzyć prędkość czasową albo średnią przepływającego powietrza. W czasie pomiarów specjaliści używają sondy skrzydełkowej 2 rodzajów, która posiada różne średnice skrzydełek.