Анемометр — основные типы приборов, отличия и сфера применения. Правила подбора аппарата

Если обратиться к древнегреческому языку, то перевод слова «анемометр» означает словосочетание — ветра измерение. Такое название прибору дали именно по этой причине. Он предназначается для замеров скоростных параметров ветра. В его конструкции предусмотрено наличие вертушки, которая может быть, как лопастной, так и чашечной.

Она крепится на основную ось, подсоединенную к механизму для измерения. Возникающие потоки воздушных масс толкает чашечные части, которые начинают вращаться около оси.

Конструктивные особенности анемометра

По конструкции анемометр может быть:

• Ручным устройством, которым замеряется общее количество оборотов вокруг осевого основания чашечек за определенный интервал времени. Такая величина равна определенному расстоянию, которое затем необходимо разделить на время, чтобы рассчитать средний показатель скорости ветра;
• Устройством индукционного типа, именуемым тахометром. Он без дополнительных расчетов способен сразу показывать требуемое значение, а также отслеживать скоростные ветровые изменения на каждый конкретный момент.

Сфера применения анемометров довольно обширная. Так, помимо того, что им проводят соответствующие измерения в воздушных отводах, он также используется в процессе проведения измерений на фильтрах, наряду с вентиляционными решетками.

Чтобы выбрать для себя наиболее подходящую модель необходимо ознакомится и внимательно изучить характеристики каждого конкретного прибора. Тогда выбор будет оптимальным.

Чашечный анемометр

Определяется, как наиболее простой прибор. Разработан в девятнадцатом веке для работы в обсерватории. Изобретатель – Ромни Робинсон. Изначально имел в наличии четыре чашки в форме полусфер. Они были насажены на роторные спицы, которые вращались вокруг оси по вертикали от любого потока ветра в горизонтальном направлении.

Устройство было несовершенным, так как заблуждение изобретателя о том, что скорость линейного движения чашечек равна одной третьей от скорости движения воздушных масс, оказалось неверно.

Так обратная величина, называемая «коэффициентом анемометра» находится в пределах от двух до трех и более и напрямую зависит от того, какого размера установлены чашки.

• В 1926 году в Канаде была предложена новая модель ротора с тремя чашечками, которую впоследствии несколько усовершенствовали, и в 1935 году был получен новый прибор – линейный анемометр с чашечками, который имел возможность работать при скорости ветра, составляющей двадцать семь метров за секунду. Его погрешность определялась в пределах трех процентов.
• Был обнаружен тот факт, который давал понять, что каждая чашечка при повороте ее на сорок пять градусов к направленности движения ветра способна давать максимально возможный момент вращения. При этом отработка порывов становится намного быстрее, чем может предоставить устройство с четырьмя чашками.

Заключительным прибором стала модель, предложенная Дер еком Вестоном из Австралии. Начиная с 1991 года, оригинальное устройство способно определять наряду со скоростью движения воздушных потоков, дополнительно направленность их движения.

В конструкцию для этого на одной чашечке прикреплялся небольшой флаг, благодаря чему менялась колесная скорость за прохождение одного полного круга. Флажок совершает половину оборота по движению ветра, а другую – против него.

Направленность ветра можно легко установить, зная угловое значение между метео станционным статором и данной неравномерностью.

Лопастная конструкция

Устройство с виду напоминает мельницу. По принципу действия его пропеллерная ось ориентируется самостоятельно в случае изменения направленности движения воздуха. С этой целью обычно применяется устройство схожее с флюгерным.

Если требуется замерить скорость движущегося постоянного потока, без его изменения, то в воздуховодах зданий и шахт устанавливаются такие вертушки, ось которых жестко фиксирована.

В настоящее время предпочтение больше отдается другим разнообразным конструкциям, в которых не предусмотрены подвижные детали.

Тепловой анемометр

Встроенный датчик – тонкая открытая нить накаливания. Обычно ее изготавливают из нихрома, вольфрама и пр. Она должна быть нагрета выше, чем температура окружающей среды, чтобы иметь возможность охладится потоком движущегося воздуха.

Изменение температуры такой нити влияет на показатель сопротивления, завися определенным образом от того, с какой скоростью движется ветровой поток.

Приборы в зависимости от схемы подключения могут быть фиксированными в отношении:

• Тока;
• Температуры;
• Напряжения.

У конструкции имеются определенные недостатки. Очевидным считается повышенная хрупкость, а к другим (скрытым) можно отнести способность градуировки нарушаться, так как разогретая проволочная часть довольно быстро устаревает.

Однако, инерционность у такого прибора маленькая, вот почему ее, возможно, широко использовать в экспериментальных работах, связанных с аэродинамикой. Благодаря ей измеряется турбулентность в локальных зонах вместе с пульсациями в потоках. Такое устройство несложно изготовить самостоятельно.

Анемометр с применением ультразвука

В такой модели задействована характерная особенность изменения скоростных звуковых характеристик при изменении направленности и силе движения воздушных масс.

Различаются они следующим образом:

• Анемометры двумерного типа ультразвуковые;
• Ультразвуковые приборы трехмерного типа;
• Термические анемометры.

Первый тип работает в режиме измерения скоростных характеристик горизонтальных порывов ветра, а также указывать их направленность.

Первичные физические характеристики между временами импульсных проходов измеряются трехмерным специальным устройством. После чего, он же проводит пересчет полученных результатов в трех компонентах согласно ветровому направлению.

У термоанемометра есть дополнительная способность. Кроме определения трех составляющих ветровой направленности, он допускает возможность измерения температуры воздушных масс. При этом используется метод с применением ультразвука.

Фото анемометров