Что такое анемометр и что им измеряют. Анемометр что это такое.

Основой, то есть чувствительной частью этих приборов, является нить из огнеупорного материала. По ней пропускается электрический ток, который нагревает проводник. В результате он становится более горячим, чем окружающая его среда.

Что такое анемометр и как он работает?

В первой половине XVI века итальянский математик по имени Л. Б. Альберти изобрел прибор для измерения скорости движения воздуха. Прибор был назван анемометром (от греческого anemo — ветер, metre — измерять). Конструкция была усовершенствована в 1846 году ирландцем Д. Робинсоном. И к концу 20 века прибор смог определять направление ветра.

Сегодня прибор используется для измерения скорости и направления движения газов и жидкостей. Прибор используется в следующих областях человеческой деятельности

• Служба метеорологии. Метеорологические станции фиксируют комплекс физических явлений в атмосфере, определяющих погоду. Одними из них являются сила и направление ветра у земли и на высоте. На основании анализа показателей составляется прогноз погоды.
• Наземная служба аэропортов. Используя анемометр, наземные службы аэропортов получают информацию о фактической и ожидаемой погоде на аэродромах и маршрутах полетов воздушных средств (сила и направление ветра, опасные явления).
• При строительных работах. Используют при проектировании систем вентиляции и кондиционирования в помещениях различного назначения. Приборами оснащают башенные, кабельные и портальные краны для подачи сигнала машинисту, т. к. сильный ветер представляет угрозу для этого вида техники.
• В сельском хозяйстве. Современный анемометр не только определяет силу и направление ветра. Он также определяет разницу температур, коэффициент резкости погоды, точку росы и влажность воздуха. Это главные показатели, влияющие на работу фермера.
• В энергетике. На основе наблюдений за «поведением» воздуха определяют место установки, высоту и модель ветряка при альтернативном использовании ветра. После установки, анализируя данные установленных анемометров, определяют эффективность работы ветряка.
• В горнодобывающей отрасли. На горнодобывающих предприятиях анемометр используют для депрессионных съёмок, мониторинга и определения фактических значений скорости воздушного потока в тоннелях, шахтах и вентиляционных сетях.
• Спорт. Виды спорта, в которых определяющую роль играет сила и направление ветра: парашютный и парусный спорт, хай-дайвинг, кайтсерфенг, серфинг и др.

Общий принцип работы анемометров

Измерение скорости движения газовых масс, газов и т.д. и перевод полученной информации в «удельные единицы» осуществляется в трех основных частях анемометра:

• измеряющей части , в которой воздушный поток создает «возмущение», направленное на физическую величину, определяющую принцип действия прибора (ультразвук, излучение, охлаждение метала, давление и т. д.);
• преобразующей части, которая данную физическую величину преображает в какую-либо энергию;
• фиксирующей части, которая отображает результат при помощи различных счетчиков, дисплеев, шкал и индикаторов.

Виды и устройство анемометров

Конструкция и принцип работы прибора определяют тип анемометра. Существуют механические и электронные версии.

Механические

К механическим анемометрам относятся:

Механические и механические анемометры: Механические и механические анемометры. Самый простой и распространенный. Самый простой и распространенный тип состоит из вала, на котором в поперечном направлении закреплены четыре полусферы (чашки). Чашки вращаются вокруг своей оси в вертикальной плоскости под давлением воздушного потока. Вал, в свою очередь, соединен с трехмерным циферблатом, который отсчитывает количество оборотов чашек за определенный период времени. Флюгер, прикрепленный к чашке, позволяет считывать направление ветра.

Он позволяет измерять силу ветра в диапазоне от 1 до 20 м/с. Устойчивость анемометра к турбулентным потокам позволяет использовать его на открытых поверхностях.

Электронные

Среди менее распространенных — электронных — приборов есть и такие:

• Ультразвуковой анемометр (акустический) измеряет силу звука, передаваемого от передатчика к приемнику и определяет скорость ветра, используя зависимость скорости звука от направления воздушных масс.Конструкция акустического анемометра достаточно сложная. Измерения происходят в двух-, трех- или четырехмерном пространстве. Вдоль каждой оси расположены по две пары принимающих и передающих устройств, которые посылают/принимают ультразвуковые волны. Скорость прохождения ультразвуковой волны от передатчика к приемнику определяет скорость ветра. Двухмерный ультразвуковой прибор показывает, с какой скоростью движется воздух и в каком направлении. Трехмерный дополнительно – влажность воздуха, четырехмерный – температуру. Так как у прибора нет подвижных деталей, он может фиксировать скорость ветра до 60 м/с. Приборы этого типа применяют для измерения микроклимата на рабочих местах промышленных предприятий.
• Тепловой анемометр (термический). Фиксирует потери тепла нити из металла, у которого коэффициент сопротивления температуры имеет знак «+», при движении воздушных масс.Принцип действия следующий: через нить накаливания пропускается ток, движущийся воздушный поток понижает температуру нити, и электронное устройство производит расчет скорости порывов. Термическим анемометром измеряют медленные потоки воздуха.

  Что это такое?

  Анемометр — это прибор, регистрирующий скорость ветра или других газов. Он используется в метеорологии, технике для определения качества вентиляции, спорте, военном деле и сельском хозяйстве. Некоторые модели могут дополнительно определять направление движения воздуха, температуру, влажность и атмосферное давление, что делает его незаменимым многофункциональным прибором.

  Современные анемометры — это высокотехнологичные цифровые устройства. Они просты в эксплуатации, достаточно точны и удобны в использовании.

  Основные виды

  Первый анемометр, описанный в 1450 году, состоял из деревянной доски, которая двигалась под порывами ветра. Современные приборы гораздо точнее и проще в использовании.

  Наиболее популярными являются следующие варианты:

  • чашечный , изобретённый в 1846 году. Состоит из четырёх полусферических «чашек», насаженных на спицы ротора, который вращается вокруг своей оси. Воздушный поток наполняет чаши и приводит к их вращению. Скорость потока подсчитывается в табло ниже: оно может быть механическим, напоминающим табло весов, и цифровым;
  • крыльчатый , он же лопастной или мельничный, напоминает флюгер, который вращается по направлению ветра. Как и флюгер, он может менять направление. От чашечного его отличает только форма лопастей, в остальном принцип работы схож. Высчитывать скорость воздушного потока оба эти анемометра могут только в одной плоскости;
  • термоанемометр , или тепловой анемометр, основывается на увеличении теплопотери тела при усилении скорости ветра. Это нить накаливания из нихрома, вольфрама и других металлов с положительным температурным коэффициентом сопротивления, которая подключается к питанию и нагревается выше комнатной температуры. Проволока подводится к электросхеме, где и происходит расчёт изменения числа Нуссельта;
  • ультразвуковой анемометр (перейти к товарам) определяет изменения скорости звука, наблюдаемые при усилении или ослаблении ветра. Поскольку показатель напрямую зависит и от температуры, в такие устройства обязательно встраивается термометр. Опционально могут быть ещё и такие функции как определение влажности воздуха, давления, объёмного расхода.

  Наиболее распространенными сегодня являются многофункциональные приборы, которые, по сути, представляют собой метеостанцию в миниатюре.

  Сфера использования

  Их основное применение — в метеорологии для определения силы и направления ветра. Их можно встретить в аэропортах и на аэродромах, от очень маленьких до крупных международных аэропортов. Они также используются на промышленных предприятиях и в офисах для определения правильности работы вытяжной вентиляции, кондиционирования воздуха и вентиляции.

  Анемометры также востребованы в спортивном секторе, особенно в спорте стрельбы из пистолета и стрел. Стрелки используют эти приборы для корректировки курса.

  Они есть в арсенале пилотов планеров, дельтапланов и парапланов, их можно найти в кабинах башенных кранов. В сельском хозяйстве анемометры используются перед опрыскиванием полей, чтобы учесть направление ветровых потоков и обеспечить опыление нужных участков.

  Что такое анемометр и что им измеряют?

  

  Почти каждый слышал об анемометре. Он часто используется на метеостанциях и необходим для измерения скорости движения газов в различных промышленных системах, например, в системах вентиляции. Но несмотря на то, что суть его «родственника» — анемометра — знакома многим, функционирование и назначение анемометра порой вызывает множество вопросов. Что это за прибор? Что он измеряет и как работает? Давайте попробуем разобраться.

  Название анемометр происходит от двух греческих слов anemos (ветер) и metreo (мера) и означает что-то вроде «ветромер», то есть прибор для измерения ветра. Изобретателем анемометра считается итальянский математик Леон Баттиста Альберти.

  

  Прибор, изобретенный им около 1540 года, с тех пор практически не изменился. В последующие века многие ученые, включая Роберта Гука, пытались разработать свои собственные версии прибора, некоторые из которых были приняты за его изобретение. В 1846 году ирландский астроном Джон Робинсон значительно усовершенствовал конструкцию анемометра с четырьмя полусферическими чашами и механическими колесами. Некоторые новые функции были добавлены в конце двадцатого века. Дерек Вестон сделал возможным определение направления ветра, а доктор Эндрюс Флитц разработал акустический анемометр.

  Что такое анемометр?

  

  В современном понимании анемометр — это прибор, позволяющий измерять скорость ветра или движение газа. Область его применения распространяется на все сферы, где необходимо определить скорость движения воздушных потоков. Помимо метеорологических станций, прибор используется в аэропортах, на вертолетных площадках, в аэроклубах и дельтапланерных организациях. Анемометр также полезен для спасательных вышек и парусников, для которых сильные ветра 7-й силы представляют большую опасность.

  Как уже упоминалось, анемометр измеряет скорость воздуха, но в зависимости от модели приборы могут выполнять и ряд других функций — направление ветра, атмосферное давление, температуру, воздушный поток и влажность.

  По сути, такой прибор становится портативной метеостанцией, удобной в использовании и транспортировке. Во время измерений он считывает необходимую информацию, проводит анализ и выводит значения на экран.

  Какие бывают анемометры?

  В зависимости от конструкции и принципа действия анемометры делятся на механические и электронные устройства. К первым относятся приборы с чашками и лопастями. Чашечный анемометр является наиболее распространенным и состоит из ротора с симметрично установленными на нем полусферическими чашками.

  

  Под действием ветра ротор вращается вокруг вертикальной оси, а механический счетчик регистрирует количество оборотов чаш за определенный промежуток времени. Крыльчатый анемометр имеет небольшое ветровое колесо, вращение которого передается на стрелку механического счетчика. В основном он используется в системах воздуховодов и вентиляции для расчета воздушного потока. Тепловой анемометр является электронным устройством и работает через электронную схему, содержащую кабель теплового датчика. Устройство работает путем нагрева нагревательного кабеля и последующего измерения его сопротивления в зависимости от температуры окружающей среды.

  Более совершенным электронным устройством является ультразвуковой анемометр. Он измеряет скорость воздушных потоков путем измерения скорости звуков, которая меняется в зависимости от направления ветра. Некоторые модели сочетают в себе функции манометра и гигрометра.

  Лучшие производители

  В настоящее время многие производители предлагают ассортимент анемометров в своих сегментах рынка измерительных приборов. Наиболее популярные бренды включают следующие компании: Анемометры из нержавеющей стали

  • ADA Instruments – российская торговая марка измерительного и диагностического оборудования. Логотип «ADA», означающий в свою очередь «дополнительная мощность», стал синонимом качества.
  • CEM Shengen Everbest Machinery Idustry Co Ltd – еще один российский производитель. Его продукция известна на рынке в течение последних 25 лет. Компания предлагает потребителю широкий ассортимент современного измерительного оборудования.
  • Testo – концерн, представляющий в описываемом сегменте Германию. Является признанным лидером рынка портативных ручных и профессиональных стационарных устройств широкого предназначения. За свою 55-летнюю историю немецкая компания смогла достигнуть выдающихся результатов. На данный момент более 80 официальных представительств успешно работают в 33 странах.
  • «МЕГЕОН» – очередная известная российская марка, объединившая широкий спектр контрольно-измерительной техники. Стоит заметить, что большая часть продукции данного бренда относится к бюджетной ценовой категории. Однако при этом приборы могут похвастать высоким качеством и точностью.
  • SkyWatch – марка компании JDC Electronic SA, выпускающей анемометры, отличающиеся от конкурентов настоящим швейцарским качеством. На рынке приборов и комплексов для метеорологических исследований продукция бренда представлена с 1981 года.

  Советы по выбору

  Наиболее популярными марками анемометров являются анемометры из нержавеющей стали. Например, спортсмены должны рассматривать только портативные электронные устройства. В этом случае основными критериями являются компактный дизайн, минимальный вес, а также простота использования и максимальная надежность.

  Такие приборы позволяют получить необходимые данные одним нажатием кнопки.

  При покупке устройства настоятельно рекомендуется обратить внимание на следующие важные моменты.

  • Ключевые технические характеристики. Имеется в виду, прежде всего, диапазон измеряемых скоростей потоков. В данном случае определяющую роль будут играть условия эксплуатации прибора и его основное предназначение.
  • Точность. Если речь идет о необходимости высокоточных измерений в лабораторных условиях, то стоит отдать предпочтение представителям модельных рядов динамических и лазерных анемометров.
  • Вероятность возникновения гарантийных случаев. Одним из важных моментов в этом контексте являются последствия превышения скоростных лимитов для устройства. Другими словами, важно определиться с порогом прочности конструкции. Не менее значимыми будут особенности обслуживания техники, включая периодичность поверки.
  • Качество корпуса и измерительных элементов.
  • Комплектация прибора.

  Помимо уже упомянутых пунктов, в список важных факторов также следует включить наличие дополнительных функций. От функциональности устройства будет зависеть необходимость приобретения дополнительного оборудования, такого как датчик влажности, температуры и тахометр. Также стоит обратить внимание на единицы измерения, так как на некоторых моделях от зарубежных производителей они могут отличаться.

  Сферы применения

  Целью изобретения описываемого прибора изначально было определение силы ветра, то есть скорости потока воздушных масс. Сегодня анемометры нашли более чем широкое применение.

  • На метеорологических станциях.
  • В авиации (аэродромные службы).
  • Для контроля состояния эксплуатируемых систем вентиляции любой сложности и масштабов: от бытовых до тоннелей метрополитена и проходческих штреков.
  • В современном строительстве. Имеются в виду уже упоминаемые вертушки на башенных кранах.
  • В аграрной отрасли при осуществлении опыления, опрыскивания и внесении удобрений.

  Кроме того, анемометры успешно используются и спортсменами. Речь идет о видах спорта, где контроль направления и силы ветра является обязательным. К ним относятся парусный спорт, парасейлинг, парапланеризм, дельтапланеризм, гребля и так далее.

  Что измеряет анемометр?

  Данное измерительное устройство решает проблему идентификации:

  • направления и скорости потоков воздуха (ветра), газовых веществ;
  • уровня влажности (в условиях защищенного, открытого пространства);
  • показателей атмосферного давления;
  • объемов расхода воздуха.

  Помимо вышеперечисленных функций, термоанемометры могут измерять степень нагрева воздуха.

  В подавляющем большинстве случаев измерители расхода воздуха используются специалистами по измерениям на рабочих местах с мощными системами кондиционирования. Однако прибор также подходит для тех случаев, когда необходимо определить скорость воздушного потока.

  Техники-измерители используют этот прибор для измерения скорости порывов ветра. Аэропорты и аэродромы оснащены этим прибором для оценки работы вентиляционных систем, как и современные промышленные предприятия.

  Кроме того, этот прибор используется:

  • Снайперы, лучники, биатлонисты. Оно позволяет более точно поражать мишени, учитывая препятствия при стрельбе, которые создает ветер.
  • Поклонники яхтинга, парусных регат.
  • Строители-монтажники. Встроенные устройства присутствуют в кабине башенного крана на панели управления. Благодаря этому машинист-оператор всегда в курсе силы ветра, порывы которого могут быть небезопасны для подъема груза стрелой.
  • Представители аграрного сектора в ходе работ по опрыскиванию полей.

  

  Какие бывают анемометры?

  В зависимости от способа действия приборы делятся на категории:

  • вращающихся;
  • термических;
  • акустических;
  • лазерных.

  Разница между этими приборами заключается в технологии, используемой для измерения скорости воздушного потока.

  1. Представители вращающейся группы бывают:
     • С чашечной конструкцией – вид старинных механических аппаратов, которые и на сегодня не потеряли свою актуальность. Имеют лопасти с полусферическими лепестками, напоминающие чашу. Этот прибор, благодаря тому, что, по сути, не требует установки лопастей по направлению ветра, позволяет измерять скорость потоков с минимальной неточностью. Движение масс должно быть направлено в полость полусферических лепестков, но не в область обтекаемого дна.
     • Принцип работы основан на подсчете оборотов лопастей. Их количество необходимо скорректировать с помощью коэффициента, зависящего от числа и площади поверхности лопастных чашек. Величина коэффициента колеблется в пределах 2 и 3. В случае использования механических моделей нужно снимать замеры в течение конкретного отрезка времени. Электронное оснащено программой для определения текущих порывов практически с нескольких поворотов.
     • Большая часть аппаратов этого типа реагирует на порывистый ветер со скоростью выше одного метра в секунду. К тому же классической моделью с подобной конструкцией нельзя определить, в каком направлении происходит движение воздушных масс.
     • С крыльчатой конструкцией – такие анемометры схожи по функциональным принципам с предыдущим видом, но имеют меньшие габариты и способны измерять потоковые параметры при скорости выше 0,1 м за секунду. Их лопасти вращаются под действием порывистого ветра либо перемещения газов, это напоминает пропеллеры вентиляторов либо летательных аппаратов. Темп движения ветра определяется, как и в предыдущей ситуации, с помощью числа оборотов и приборного коэффициента. Благодаря диффузору, выставленному по ходу перемещения воздушных масс, можно получить более точные результаты измерений. Часто такой анемометр комплектуется флюгером незначительных размеров для определения направления ветра.
  2. К термической группе относят так называемые термоанемометры, в которых предусмотрено наличие термопары. Устройство позволяет фиксировать потери тепла вследствие обдува. Все знают, что в одинаковых температурных условиях, когда на улице ветрено, ощущение холода сильнее, нежели при отсутствии ветра. Тепловое имеет нить накала, по которой проходит электричество. В итоге сильного обдувания степень нагревания нити изменяется, что оказывает влияние на способность металла проводить ток. На этом основана работа приборной электроники при определении скорости воздушного потока. Подобное оборудование зачастую выступает в качестве интегрированного элемента других систем. Автомобили имеют , которые определяют соотношение приготовления горючего жидкого вещества, используемого двигателями внутреннего сгорания. Датчики этих приборов являются термоанемометрами.
  3. Представители акустической группы имеют еще одно название – ультразвуковые анемометры. Оборудование воспроизводит ультразвуковые сигналы. Затем определяют скорость перемещения звука, на величину которой воздействует движущиеся воздушные массы. Результат с помощью приборной электроники трансформируется в скорость. Устройство из данной группы зачастую используют для определения скорости газовых потоков. Данного плана анемометр является сложной системой, которая производит расчеты с учетом временных затрат на прохождение волн ультразвука дистанции между передаваемым и принимаемым устройством, а также влияние внешних факторов. К ним относят прежде всего такие параметры воздуха, как температура и уровень влажности.
  4. Лазерная группа представлена измерительными устройствами нового поколения, которые только набирают популярность. Такой прибор компактных размеров часто применяют поклонники экстремальных видов отдыха. Он имеет еще одно название – доплеровский (в честь автора изобретения). Изобретателем был предложен принцип зависимости частоты излучения от того, с какой скоростью перемещаются источник с приемником. Это послужило основой для создания сложного оптически-электронного измерительного комплекса – лазерного анемометра. Действует по принципу, предполагающему перемещение объекта в потоке воздуха либо газа под воздействием лазерного излучения, которое создает фиксированный источник. Приборный датчик регистрирует результат процесса – отражение световой волны от поверхности объекта. Дальше идет вычисление разницы между излучаемыми частотами света (исходного и отраженного). С учетом этих показателей проводится вычисление скорости ветра и перемещения газового потока.

  Как выбрать?

  При выборе прибора важно четко представлять, для чего он вам нужен. Исходя из этого, важно выяснить основные технические особенности различных вариантов и сравнить эксплуатационные характеристики дорогих и недорогих моделей. Эту информацию можно найти в руководствах по эксплуатации.

  В данном случае рекомендуется обратить внимание на эти основные параметры:

  • предельная погрешность – величина возможной ошибки при замерах;
  • измерительный диапазон – важный параметр, который выбирают с учетом условий запланированных измерений;
  • приборная разрешающая способность – для аналоговых моделей является ценой деления, для цифровых – максимальным количеством цифр после запятой.

  После того, как вы ознакомились с этими параметрами, стоит рассмотреть дополнительные возможности.

  На странице каталога компании «ЭКО-ИНТЕХ» вы найдете современные расходомеры для измерения расхода воздуха, скорости и направления ветра, а также газовых потоков, которые являются чрезвычайно точными и простыми в использовании.

  

  Мы рекомендуем вам рассмотреть следующие модели анемометров:

  • Testo 410-1 – удобный, компактный и простой в эксплуатации измеритель скорости воздушного потока, температуры немецкого производства. Идеальный выбор для контроля параметров на выходах воздуховодов.
  • Testo 410-2 – наряду со скоростью и температурой измеряет влажность воздуха благодаря запатентованному сенсору Testo.
  • Testo 440 – многофункциональное, компактных размеров оборудование с возможностью подключения до трех зондов (проводного, температурного, Bluetooth-зонда) для выполнения замеров с целью оценки качества воздуха помещения и работ по пусконаладке вентиляционных систем.
  • Testo 425 – термоанемометр с функцией получения усредненных значений скорости потока, расхода объема, степени нагрева. Имеет стационарно подсоединенный обогреваемый зонд и телескопическую рукоятку. Позволяет фиксировать текущие показания благодаря специальной функции HOLD.
  • Testo 480 – портативная многофункциональная модель для оценки микроклиматических параметров, которая сочетает в себе современный дизайн и инновационные технологии. Измеритель подсказывает пользователю, как провести необходимые измерительные процедуры, а также создать отчеты.
  • Балометр Testo 420 – новинка электронного оборудования. Такой измеритель поможет отладить объемный расход воздуха на приточных, а также вытяжных вентиляционных решетках. Отличается легкостью, точностью и удобством применения.
  Читайте ещё:  Как измерить сопротивление мультиметром. Как проверить сопротивление мультиметром.