Анемометр что за прибор

Анемометр. Характеристика. Виды.

Анемометр используется, в первую очередь, на метеостанциях. Кроме того, такие приборы устанавливаются на предприятиях, оборудованных системами кондиционирования производственных помещений. Анемометр используется везде, где существует необходимость измерения скорости воздушного потока.

На данный момент, анемометры, в основном, – это цифровые или электронные приборы. Помимо измерения усредненной скорости ветра за период, они способны, в зависимости от модели, измерять направление ветра, объемный расход воздуха, влажность, температуру (термоанемометр) и давление. Таким образом, анемометр становится портативной метеостанцией.

В зависимости от конструктивных особенностей и принципа действия, выделяют несколько видов анемометров:

— Анемометр крыльчатый (лопастной)

— Термоанемометр (Анемометр ультразвукового типа).

Существуют также и другие, более экзотические виды (пневмоанемометры или тепловые анемометры), однако, они почти не используются или используются в узких областях в лабораторных условиях. Например, существует анемометр, принцип действия которого основывается на измерении температуры пластины или тонкой открытой нити накаливания. На эту пластину или нить дует ветер, скорость которого нужно измерить. При обдувании пластины ветром, она охлаждается. При этом, чем сильнее дует воздушный поток, тем сильнее охлаждается пластина. Т.е. по температуре пластины можно вычислить скорость ветра. Такой анемометр называется тепловой, и хотя этот прибор, не инерционен и высокоточен, он имеет множество недостатков в виде надежности и необходимости постоянной калибровки. Тепловой анемометр встречается крайне редко, это достаточно экзотичное устройство.

Чашечный анемометр

Чашечный анемометр был изобретен Джоном Робинсоном в 1846 году. Это был самый первый, простой по своему устройству прибор для измерения скорости ветра. Название свое, этот анемометр получил благодаря форме лопастей в виде полусфер, похожих на чашки.

Чашечные анемометры могут измерять скорость ветра лишь в одной плоскости, перпендикулярной оси вращения. Поток воздуха вращает чашки, и по скорости их вращения вычисляется скорость ветра.

Крыльчатый анемометр

Крыльчатый анемометр, также называемый «лопастной анемометр», а если переводить дословно его название (windmill anemometer) на русский язык – «мельничный анемометр», появился, как результат эволюции и развития чашечного анемометра.

Главное отличие крыльчатого анемометра от чашечного состоит в том, что деталь улавливающая скорость ветра выполнена в форме вентилятора, а не в виде чашек. Поток воздуха, попадая на вентилятор, вращает лопасти и по скорости их вращения измеряется скорость ветра.

Крыльчатый анемометр внешне может напоминать флюгер. Он также, как и флюгер, меняет свое направление в зависимости от направления ветра, выстраиваясь вдоль него. Лопасти, закрепленные на конце анемометра, вращаются со скоростью ветра. Соответственно, кроме скорости воздушного потока, крыльчатый анемометр может определять направление ветра, и в этом состоит его преимущество перед чашечным анемометром.

Термоанемометр (Ультразвуковой анемометр)

Термоанемометр или ультразвуковой анемометр – это, по сути, акустический прибор. Принцип действия анемометров ультразвукового типа состоит в измерении скорости звука, которая изменяется в зависимости от направления ветра. Информация об измеряемых характеристиках звука преобразуется в сигнал, благодаря которому и вычисляется скорость звука.

Принцип действия такого анемометра заключается в том, что скорость звука изменяется в зависимости от того в каком направлении она измеряется, т.е. используется свойство зависимости скорости звука от направления ветра. Ультразвуковой анемометр, в первую очередь, измеряет скорость звука, а только потом, электронно-цифровым блоком путем преобразований вычисляется скорость ветра. Однако, почему, всё-таки, термоанемометр называется «термо»? Подобно обычному акустическому термодатчику, этот анемометр определяет температуру ветра.

Однако, не смотря на то, что мы объединили в одну группу приборы, которые действуют по принципу измерения скорости звука, различия внутри этой группы всё-таки существуют. Различают двухмерные и трехмерные ультразвуковые анемометры, а также термоанемометры. Двумерный анемометр может измерять скорость и направление только горизонтальных потоков воздуха. Трехмерный анемометр способен проводить измерения первичных физических параметров, таких как, время прохода импульса, а затем пересчитывать их в три компоненты направления ветра. Термоанемометр, помимо трех компонент направления ветра, имеет возможность измерять еще и температуру воздуха ультразвуковым методом.

Источник

Анемометр-это прибор для измерения…?

Анемометр, в отличие от других метеорологических приборов — термометра и барометра, пока не получил широкого распространения. Хотя многие знают, что приставка «метр» означает какое-то измерительное устройство. Но какую физическую величину оно измеряет, не каждый может объяснить. Сегодня мы постараемся разобраться для чего применяют этот экзотический прибор.

Назначение инструмента

Анемометр — это прибор для измерения скорости ветра, в переводе с древнегреческого, — «ветромер». Но греки здесь ни при чём, поскольку прибор был изобретён ирландским астрономом Джоном Робинсоном в середине XIX столетия. Цель изобретения состояла в определении силы, или выражаясь по-научному — скорости ветра. Сегодня он применяется в различных отраслях хозяйства:

Принцип работы

Чтобы измерить скорость воздушного потока и представить её в удобном для пользователя виде, измерительный инструмент содержит три структурных блока:

Принцип действия измерительных датчиков определяет следующую классификацию анемометров:

Чашечные анемометры

В качестве чувствительного органа служат 3 или 4 полусферических чашки, посаженных на ось с помощью соединительных спиц. Поток воздуха действует на чашки с разной силой (выпуклая часть обтекается, а вогнутая оказывает сопротивление), в результате система получает вращательный импульс.

Ручной механический анемометр оснащён несколькими чашками. Циферблат представляет собой счётчик оборотов с тремя шкалами: единицы, сотни и тысячи. Линейная скорость чашек не совпадает со скоростью воздушного потока. Коэффициент анемометра (величина, обратная отношению скоростей потока и чашек) находится в интервале от двух до трёх единиц. Кроме того, характеристика устройства — нелинейная. В связи с этим для использования прибора требуется градуировочный график и секундомер. Порядок измерения: фиксируют количество оборотов за некоторый временной интервал, по графику находят пройденное воздушным потоком расстояние и делят его на время измерения. Получается искомая скорость ветра, причём она является средней скоростью за этот промежуток времени. Диапазон измерения: 1–20 м/с.

Ручной индукционный анемометр имеет 3 чашки, что увеличивает крутящий элемент устройства и повышает быстроту отклика на изменение скорости ветра. Дополнительных графиков у этого прибора нет, и засекать время тоже не требуется, поскольку измерение производится в реальном масштабе времени. С увеличением скорости потока индукционная катушка закручивает подпружиненную шкалу, которая показывает мгновенную скорость потока. Область измерения находится в диапазоне от 0,2 до 30 м/с.

Лопастные

В этом приборе воздействие ветра воспринимается лопастной крыльчаткой. Принцип действия его аналогичен чашечному устройству. В связи с тем, что ось вращения крыльчатки параллельна воздушному потоку, механический счётчик ручного инструмента расположен в непосредственной близости от лопастей (сзади). Поэтому он является некоторой преградой на пути ветра, что ограничивает рабочий диапазон. Ручным лопастным анемометром можно измерять среднюю скорость ветра, не превышающую 5 м/с.

Цифровой лопастной анемометр не имеет механического счётчика оборотов, препятствующего движению воздуха, поэтому скорость потока, измеряемого девайсом, достигает 45 м/с. При этом лопастной датчик может быть встроенного или выносного исполнения. Допускается измерять среднюю, максимальную и минимальную скорость.

Ультразвуковые

Принцип действия основан на изменении скорости прохождения звуковых колебаний в движущейся воздушной среде. Если движущийся поток воздуха направлен навстречу источнику ультразвука, скорость последнего уменьшается. И наоборот, движущийся в одном направлении со звуком, поток увеличивает его скорость. Таким образом, контролируя время получения отражённого от воздушной среды ультразвукового импульса, удаётся определить скорость потока. Ультразвуковые устройства подключаются к блоку обработки метеоданных, результаты выводятся на персональный компьютер. Датчики различаются по количеству выполняемых измерений:

Отсутствие движущихся элементов позволяет акустическому устройству измерять скорость ветра до 60 м/с.

Тепловые или термические

Известно, что в жаркую погоду свежий ветерок приятно холодит кожу. И это не субъективные ощущения, а реальный факт. На этом принципе основано действие тепловых анемометров. Чувствительным элементом этого устройства служит нить из тугоплавкого материала, через которую пропускается электрический ток. Проводник нагревается до более высокой температуры, чем окружающая среда. Обдувающий воздух охлаждает проводник, в результате чего изменяется его сопротивление. Различают 3 схемы подключения датчика:

Такая конструкция используется в датчике массового расхода воздуха (ДМРВ), которым оснащаются все современные автомобильные двигатели.

Выбор недорогого анемометра

Людям, увлекающимся экстремальным отдыхом, иногда требуется мобильный метеопомошник. Не каждый захочет производить сложные манипуляции с письменными расчётами, чтобы определить скорость ветра. Современные цифровые устройства сделают это при нажатии всего лишь одной кнопки, таким и является спортивный анемометр SKYWATCH Xplorer 1. Девайс карманного формата с лопастным сенсором весит 50 г. Диапазон измерения: 0,5–42 м/с. Определяет текущую скорость ветра с фиксацией её максимального значения. Имеет подсветку экрана, работает от литиевой батарейки. Выдерживает кратковременное погружение в воду. Бренд производителя — швейцарская фирма JDC Electronic, цена около четырёх тысяч рублей.

Источник

Что такое анемометр

Анемометр (он же ветромер) — это прибор для измерения скорости газовых и воздушных потоков. Статья дает подробное описание, что такое анемометр, его разновидности, принципы действия, а также приводится инструкция, как пользоваться этим прибором.

Назначение

Изобрел анемометр естествоиспытатель, ученый Роберт Гук. После долгих испытаний и вычислений, он официально изобрел прибор в 1667 году. Данное устройство измеряет скорость ветра. Используется на метеорологических станциях по всему миру, в аэропортах, армии, а также применяется в качестве датчика вентиляционных коробов. Приборы востребованы, как источники информации для мореплавателей, машинистов высотных кранов, людей, работающих в сложной местности и на большой высоте. Со дня своего открытия, анемометр прошел путь от простого до сложного устройства с компьютерным обеспечением.

Разновидности

Анемометр постоянно усовершенствуется, но простые модели все еще используют метеорологи. Устройство делится на следующие типы, по принципу работы:

Измерения эти устройства делают разными методами. Далее будет рассмотрено, как измеряет скорость ветра каждый тип прибора.

Чашечный

Чашечный анемометр самый старый из современных механизмов. Для определения скорости потока использует 3 полусферы, закрепленные на неподвижных штоках. Такая конструкция позволяет делать замер без настроек направления прибора. Механические чашечные анемометры делают расчеты на основании скорости одного оборота лопастей вокруг своей оси.

Лопасти приводят в действие механический счетчик. Полученные данные делятся на коэффициент, заложенный производителем. Это значение зависит от диаметра чаш. Электронные аналоги этого устройства делают вычисления намного быстрее, а также реагируют на порывы ветра от 1 м/с. У устройства только одна функция. Определение направления потоков невозможно.

Крыльчатый или лопастной

Крыльчатый анемометр является полным аналогом чашечного. Он представляет собой прибор с пропеллером или вентилятором. Принцип действия также в подсчете скорости ветра за один оборот лопастей. Крыльчатый анемометр нуждается в точной установке по направлению потока.

Современные электронные приборы комплектуются дополнительным диффузором и флюгером. Устройства крыльчатого типа более чувствительнее чашечных аналогов, способны выдать определение скорости ветра в 0.1 м/с.

Термический

Анемометр этого типа называют термоанемометром. Для измерения скорости ветра используется принцип охлаждения нагретого предмета. Устройство комплектуется термопарой, которая нагревается от источника питания прибора.

Ветер обдувает термопару и до определенной степени охлаждает ее. От показателей скорости охлаждения делается расчет силы движения воздушного потока. Термоанемометры не используются по назначению в метеорологии. Их применяют, как датчики скорости ветра в автомобилях и авиации. Устройство также требует четкой настройки по направлению потока.

Акустические или ультразвуковые

Устройства используют в работе принцип скорости прохождения ультразвукового сигнала через пространство.

Скорость ветра влияет на этот показатель. Существует заданная скорость и время прохождения сигнала от приемника к передатчику. За счет помехи со стороны воздушного потока время увеличивается, а скорость сокращается. На этих данных и строится расчет скорости ветра.

Лазерные

Лазерный анемометр работает по тому же принципу, что ультразвуковой. Вместо сигнала используется лазерный луч, который с определенной скоростью и за заданное время движется от передатчика к приемнику.

Луч отражается от объекта и это регистрируется соответствующим датчиком. На основании этого вычисляется разница между частотой отправленного луча и отраженного. Данные показатели попадают в расчет и с их помощью происходит расчет скорости движения ветра. Этот прибор считается последней разработкой для метеорологии.

Основные отличия

Анемометры подразделяются на простые механические и сложные электронные. Механические высчитывают только параметр скорости ветра. Электронные делают расчет скорости одного порыва, нескольких повторяющихся порывов, выводят средний показатель скорости. Эти приборы удобны в использовании. Они могут самостоятельно делать расчет, запоминать результаты за месяц, вести статистику. Многие имеют подключение к сети Интернет.

Инструкция по использованию

Анемометр простой в использовании прибор. Но для каждого имеются определенные нюансы использования.

Механические

К механическим относятся чашечные и крыльчатые анемометры. Для того чтобы использовать чашечный тип, достаточно установить его на возвышении, например, на крыше здания. Далее необходимо подождать минуту и считать показания прибора. Этот показатель нужно разделить на 3 для приборов с величиной чашки 10 см и на 2 с величиной 15 см. Полученный результат является скоростью ветра на открытом пространстве.

Крыльчатые приборы более современнее. Они имеют электронную начинку для выполнения вычислений. Также эти устройства производят по типу датчик/зонд. Датчик может находится в здании, а зонд выносится на открытую местность. При этом приборы соединяются кабелем. Зонд необходимо поднять над головой или закрепить на возвышении. Прибор передаст на блок управления полученные данные, а компьютер выдаст заключительный расчет.

Электронные устройства

Из представленных типов, простому обывателю доступны лазерные и термоанемометры.

Для использования лазерных достаточно навести прибор на удаленный предмет и включить устройство. Скорость движения ветра будет рассчитана по времени возврата отраженного луча от предмета.

Термоанемометр используется также просто. Достаточно включить прибор и дождаться нагрева термопары. Далее нужно выставить анемометр по направлению потока ветра. Через минуту можно получить итоговый результат скорости.

Акустический тип анемометров используется на сложных участках рельефа. Эти приборы имеют большие габариты. Поэтому использовать такое устройство в повседневной жизни не получится. Есть аналогичные карманные устройства, но их расчет имеет большие погрешности, так как на волну влияет температура, давление, магнитные поля. В городских условиях сделать правильный замер очень сложно.

Лучшие бытовые анемометры

Далее представлен рейтинг лучших анемометров для использования в быту и на производстве.

Testo 410-2

Анемометр крыльчатого типа. Кроме основной функции замеряет влажность и температуру воздуха. Способен делать замер воздушного потока до 20 метров в секунду. Прибор имеет минимальную погрешность в 2 %. Пригоден для совершения замеров экспертными комиссиями, на что имеет официальную сертификацию. Преимущества:

Данная модель может использоваться на промышленных производствах. Не имеет выносного зонда. Все замеры необходимо производить на месте.

Testo 425

Анемометр теплового типа. Имеет выносной измерительный зонд и кабельное соединение. Очень чувствителен. Способен делать замеры скорости потока до 20 метров в секунду. Из преимуществ:

Этот прибор можно использовать для лабораторных и исследовательских работ.

АТТ-1021

Прибор чашечного типа. Относится к электронным устройствам. Способен вычислять влажность и температуру воздуха. Делает замер при максимальной скорости ветра в 35 метров в секунду. Из преимуществ:

Модель имеет простые настройки, способна сохранять в памяти 100 ближайших значений.

Заключение

В статье была приведена информация для чего используется анемометр. Людям, работавшим на метеостанциях, он знаком очень хорошо. Прибор прост в использовании, дает самые точные данные и стоит на защите людей уже несколько веков.

Видео по теме

Источник

Рейтинг ТОП-8 лучших анемометров 2021 года

Рейтинг-обзор анемометров. Критерии выбора устройств данного типа. Особенности, технические параметры, плюсы и минусы лучших на сегодняшний день анемометров.

Анемометр — прибор для определения скорости потока воздуха.

Это необходимое оборудование для расчета тяги систем отопления, вентиляции, кондиционирования, определения силы и направления ветра на парусных яхтах, при катании на доске для серфинга.

В данном обзоре рассмотрим особенности анемометров, технические нюансы, преимущества и недостатки лучших моделей.

Навигация по странице:

Ключевые критерии выбора анемометра

При выборе необходимо обратить внимание на ряд присущих данному классу устройств особенностей и характеристик:

Рейтинг-обзор лучших анемометров

В рейтинге рассмотрены наиболее функциональные, доступные, получившие лучшие оценки пользователей анемометры.

RGK AM-30

Анемометр RGK AM-30 — это высокоточное измерительное оборудование компактных размеров и небольшой массы, удобно помещающееся в кармане, рюкзаке или сумке.

Прибор удобен в работе, его корпус имеет рельефное исполнение, исключающее выскальзывание устройства и обеспечивающее надежное удержание.

Модель оснащена выносной крыльчаткой на гибком проводе для выполнения замеров в труднодоступных местах, температурным и магнитоиндукционным датчиками с низкой долей погрешности.

Выбор рабочего диапазона осуществляется автоматически.

Изделие укомплектовано тремя батарейками ААА и руководством по эксплуатации.

Технические характеристики:

Преимущества

Недостатки

ADA instruments AeroTemp 30

Высокоточный прибор ADA instruments AeroTemp 30 обеспечит профессиональное измерение скорости и температуры потока воздуха при наблюдении за окружающей средой, проверке вентиляционных систем, кондиционеров и прочего оборудования.

Модель характеризуется компактными размерами, небольшим весом, легкостью в управлении.

Анемометр позволяет проводить измерение температуры и скорости потока воздуха, в том числе с заданными параметрами мгновенного, минимального (температура) или максимального значений.

Прибор оснащен встроенной в корпус крыльчаткой, дисплеем с подсветкой.

Опция автоотключения обеспечивает экономный расход энергии источников питания.

Технические характеристики:

Преимущества

Недостатки

МЕГЕОН 11002

Модель МЕГЕОН 11002 со встроенным измерительным элементом в режиме реального времени обеспечит точный замер таких параметров потока воздуха, как его скорость и температура.

Анемометр оснащен дисплеем с автоматической подсветкой, опцией автоматического отключения, индикацией заряда источника питания.

Энергией изделие обеспечивает батарея CR2032.

Корпус прибора имеет эргономичное исполнение, препятствующее скольжению устройства в руках.

Девайс укомплектован руководством по эксплуатации, батареей CR2032. Изделие поставляется в удобном и практичном блистере.

Технические характеристики:

Преимущества

Недостатки

Testo 405i

Смарт-анемометр Testo 405i с управлением через мобильное устройство пользователя позволит проводить измерения воздухообмена, скорости и температуры потока максимально просто и быстро.

Модель использует терморезистивный датчик температуры.

Для работы с девайсом на телефон или планшет необходимо установить специальное приложение.

Софт позволит просматривать данные измерений, считывать показания в труднодоступных местах, рассчитывать расход воздуха в автоматическом режиме, использовать другие практичные функции.

Прибор укомплектован телескопической трубкой (400 мм), источниками питания, протоколом калибровки.

Анемометр поддерживает мобильные гаджеты с iOS 8.3, Android 4.3 и выше, связь по Bluetooth 4.0.

Технические характеристики:

Преимущества

Недостатки

Testo 410-2

Профессиональный анемометр Testo 410-2 обеспечит оперативное и точное измерение скорости, влажности и температуры воздушного потока в автономном режиме.

Модель снабжена интегрированной крыльчаткой диаметром 30 мм, терморезистивным датчиком температуры, встроенным дисплеем с выводом информации в режиме реального времени.

Энергией прибор обеспечивают две батареи ААА-формата. Комплекта источников питания достаточно на 2,5 суток автономной работы.

Прибор позволяет рассчитывать среднее значение проводимых измерений.

Изделие укомплектовано защитным колпаком, ремешком на запястье, протоколом калибровки, батареями.

Технические характеристики:

Преимущества

Недостатки

Testo 410-1

Анемометр Testo 410-1 с высокими метрологическими характеристиками и расширенными техническими параметрами гарантирует измерение скорости и температуры потока воздуха с минимальной погрешностью.

Прибор оборудован встроенной крыльчаткой диаметром 30 мм.

Модель позволяет оперативно проводить точечные замеры на выходах воздуховодов с дальнейшим расчетом среднего значения измерений.

Девайс оснащен терморезистивным датчиком температуры, укомплектован защитным колпачком, ремешком для крепления на запястье, заводским протоколом калибровки, набором источников питания.

Технические характеристики:

Преимущества

Недостатки

Testo 410i

Карманный смарт-анемометр Testo 410i позволит просто и эффективно выполнить замеры воздухообмена, скорости и температуры воздушного потока в системах вентиляции, обогрева, кондиционирования и прочего оборудования.

В представленном устройстве используется терморезистивный температурный датчик.

Регистрацию измерений и управление обеспечивает удобное мобильное приложение, устанавливаемое на смартфон или планшет пользователя.

Девайс работает с устройствами под управлением iOS 8.3, Android 4.3 и выше, к которым подключается по Bluetooth 4-й версии.

В комплекте поставки присутствует защитная крышка, источники питания, протокол калибровки.

Технические характеристики:

Преимущества

Недостатки

МЕГЕОН 11006

Устройство профессионального уровня МЕГЕОН 11006 предназначено для измерения скорости и температуры воздушного потока в режиме реального времени без использования дополнительного оборудования.

Модель, состоящая из двух отдельных блоков, оборудована датчиком выносного типа, большим дисплеем с яркой подсветкой, прочным эргономичным корпусом, удобным в повседневном использовании.

Энергией прибор обеспечивает батарея «Крона».

Изделие укомплектовано кейсом для хранения и транспортировки, основным блоком с защитным кожухом, модулем с крыльчаткой, руководством по эксплуатации, источником питания.

Технические характеристики:

Преимущества

Недостатки

Отзывы

Если вы пользовались товарами, про которые шла речь в статье, оставьте, пожалуйста, отзыв в форме, которая находится ниже.

Ваш отзыв поможет кому-то сделать выбор. Спасибо, что делитесь опытом!

Источник