Анемометр это прибор для измерения...?

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.

Ультразвуковой анемометр

Трёхмерный ультразвуковой анемометр GILL WindMaster Принцип действия анемометров ультразвукового типа основан на измерении скорости звука, которая изменяется в зависимости от ориентации вектора движения воздуха (направления ветра) относительно пути распространения звука.

Существуют двухкомпонентные ультразвуковые анемометры — измеряют помимо скорости и направление ветра по частям света — направление горизонтального ветра и трёхкомпонентные ультразвуковые анемометры — измерители всех трёх компонент вектора скорости воздуха.

Скорость звука в таких анемометрах измеряется по времени прохода ультразвуковых импульсов между фиксированным расстоянием от излучателя до ультразвукового микрофона, затем измеренные времена пересчитываются в две или три компоненты скорости движения воздуха.

Так как скорость звука в воздухе зависит ещё от температуры (возрастает пропорционально корню квадратному из абсолютной температуры), в ультразвуковых анемометрах обязательно есть термометр, по показаниям которого вносятся поправки в вычисления скорости ветра.

Многие современные модели электронных анемометров позволяют измерять не только скорость ветра (это основное предназначение прибора), но и снабжены дополнительными удобными сервисными функциями — вычисления объёмного расхода воздуха, измерения температуры воздуха (термоанемометр), влажность воздуха (термоанемометр с функцией измерения влажности).

Российскими предприятиями также выпускаются многофункциональные приборы, которые содержат в себе функции как термоанемометра, так и гигрометра (измерение влажности) и манометра (измерение дифференциального давления в воздуховоде). Например, метеометр МЭС200, дифманометр ДМЦ01М. Такие приборы используются при создании, обследовании, ремонте, поверке вентиляционных шахт в зданиях любого типа.

Как правило, все выпускаемые на территории РФ анемометры подлежат обязательной сертификации и государственной поверке, так как являются средствами измерения.

Некоторые народные умельцы делают самодельные анемометры для собственных бытовых нужд, например, для сада-огорода.

Лучшие крыльчатые анемометры

Это самый распространенный тип анемометров, построенный на вращении крыльчатки и расшифровке ее показаний. Кулер начинает движение от малейшего ветерка. Расчет производится по количеству совершенных оборотов оси за заданное временное значение. Зонд и сам прибор могут быть в едином корпусе или в раздельных. Устройство способно замерять температуру в отрицательных значениях и скорость ветра от 0.4 до 45 м/с. Эти аппараты лучшие по соотношению цены и качества.

Testo 410-2

Рейтинг: 4.9

На первом месте анемометр в едином корпусе с крыльчаткой из 6 лопастей. Для управления представлено всего 3 клавиши: включение, старт и выбор режима. Прибор способен измерять скорость движения воздуха в диапазоне 0.4-20 м/с. Погрешность при этом составляет 2%. Еще анемометр вычисляет температуру потока от -10 до +50 градусов. Весит аппарат 110 г, а габариты корпуса составляют 133х46х25 мм, поэтому его не трудно носить с собой в кармане. Владельцам в отзывах нравится время автономности анемометра, составляющее 60 часов, если не пользоваться подсветкой дисплея.

Преимуществом этого анемометра является возможность измерять еще и влажность воздуха. Для этого применяется емкостный сенсор. Диапазон вычисления 0…100% ОВ помогает идентифицировать любые значения. Погрешность при этом составляет 2.5%. Разрешение замера осуществляется с показателем 0.1% ОВ. Благодаря такому функционалу анемометр покажет полную картину движения воздушных масс в здании (скорость, температуру и влажность), что актуально для помещений с высокими требованиями (больницы, гостиницы, бассейны и т. д.). Модель внесена в Госреестр, поэтому сертифицирована для официальной деятельности, экспертиз и заключений.

Достоинства

батареек хватает на 60 ч;
есть подсветка экрана;
измеряет отрицательные температуры до -10º С;
погрешность 2%.

высокая стоимость;
корпус не защищен от воды и пыли (IP10).

МЕГЕОН 11005

Рейтинг: 4.8

На втором месте анемометр, способный фиксировать температуру, скорость и величину воздушного потока. На одном заряде прибор работает около 20 часов. Если в течение 15 минут не происходит никаких действий, то питание автоматически отключается для экономии. Диапазон измерения скорости составляет 0…45 м/с с погрешностью 3%. Температура воздуха измеряется лишь в положительных значениях от +1 до +45 градусов с погрешностью 1º С. На корпусе содержится 13 прорезиненных клавиш для управления, позволяющих настраивать режимы и менять единицы измерений. Пользователям в отзывах нравится, что в анемометре есть возможность подключения USB кабеля, позволяющего соединить аппарат с компьютером и выводить данные на большой экран для дальнейших расчетов.

По нашему мнению анемометр лучший для проверки скорости движения воздушных масс приточно-вытяжной вентиляции, решетки которой расположены на высоте 3 м. Блок с крыльчаткой является выносным и может крепиться на штативе, чтобы подавать к решетке лишь зонд. Это делает процесс быстрым и легким.

Достоинства

есть индикатор разрядки батареи;
память на 500 ячеек для фиксации предыдущих замеров;
можно подключить USB кабель;
экран с подсветкой;
продаётся в чехле и защитном футляре.

Дистанционный психрометр

Рисунок 3.

Дистанционный психрометр – это уже промышленный психрометр, в котором для измерения влажности воздуха используются различные термометры сопротивления, а также термопары и термисторы. Основные типы таких приборов: манометрические и электрические психрометры. Тут все зависит от типа используемого термометра.

В манометрическом психрометре, как следует из названия, обычно используются либо двухканальный манометрический термометр, либо два одноканальных, где один из термобаллонов снабжен системой увлажнения.

Более широкое распространение получили психрометры, в которых используются термометры сопротивления, термопары, термисторы. Однако, также как и в других психрометрах, обязательным условием для надежной работы и точности показаний является использование сухого и увлажненного преобразователей и датчиков температуры.

Анемометр крыльчатый

Данный прибор способен определить скорость движения воздуха, которая находится в интервале от 0,5 до 45 м/с. Кроме того, данное устройство позволяет измерять температуру, которая находится в пределах от минус 50 до плюс 100 градусов.

Конструкция анемометра такова, что ветер воспринимается лопастной крыльчаткой. Это небольшое легкое колесико, которое от механических воздействий защищается металлическим кольцом. Принцип его работы напоминает вентилятор или мельницу. Под действием ветра крыльчатка начинает вращаться. По системе зубчатых колес ее вращение передается на стрелки счетного механизма.

«>

Анемометр ручной устроен так, что счетный механизм расположен рядом с крыльчаткой. За счет этого создается преграда для ветра, тем самым рабочий диапазон ограничивается. Подобные приборы могут измерять скорость ветра, которая не превышает 5 м/с. Данные устройства подходят для измерения потока воздуха в вентиляционных шахтах, трубопроводах, воздуховодах и так далее.

Анемометр крыльчатый цифровой устроен таким образом, что датчик встроен внутрь прибора или является выносным. Благодаря такой конструкции никакой преграды для ветра нет. Поэтому прибор измеряет поток, скорость которого может достигать 45 м/с.

Основные характеристики

Смотреть галерею

Как и в использовании любого измерительного прибора, оператор анемометра рассчитывает на получение точных данных. Качественные модели из профессиональных линеек характеризуются скромной погрешностью порядка 5%. Что касается измерения температурного режима, то отклонения могут составлять 1-2 °C. По сравнению со специализированными термометрами это достаточно много, но для многоцелевого аппарата – допустимо

Другой важной характеристикой является возможный диапазон величин, которые способен в принципе зафиксировать данный прибор. Вновь следует учитывать, что анемометр – это и аппарат для определения скорости, и в некотором роде термометр, поэтому и шкал будет как минимум две

Спектр измерения скорости обычно составляет коридор от 1 до 30 м/с. Температура же нередко охватывается и с отрицательными значениями – к примеру, от -10 до 60 °С.

Механические анемометры

В Викитеке есть полный текст «Математических забав» Леона Баттисты Альберти

Описание первого механического анемометра составил около 1450 года Леон Баттиста Альберти в своём труде «Математические забавы» (лат. Ludi rerum mathematicarum), приложив его чертёж. Его действие основывалось на отклонении ветром висящей доски. Похожий анемометр начертил в «Атлантическом кодексе» (лист 675) Леонардо да Винчи тремя десятилетиями позднее Альберти.

Чашечный анемометр

Наиболее распространённый тип анемометра — это чашечный анемометр. Изобретён доктором Джоном Томасом Ромни Робинсоном, работавшим в Арманской обсерватории, в 1846 году. Состоит из четырёх полусферических чашек, симметрично насаженных на крестообразные спицы ротора, вращающегося на вертикальной оси.

Чашечный анемометр с вертикальной осью, расположенный на Скаджит Бэй, штат Вашингтон. Июль—август 2009.

Ветер любого направления вращает ротор со скоростью, пропорциональной скорости ветра.

Робинсон предполагал, что для такого анемометра линейная скорость кругового вращения чашек составляет одну треть от скорости ветра, и не зависит от размера чашек и длины спиц. Проделанные в то время эксперименты это подтверждали. Более поздние измерения показали, что это неверно, т. н. «коэффициент анемометра» (величина обратная отношению линейной скорости к скорости ветра) для простейшей конструкции Робинсона зависит от размеров чашек и длины 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 -м году сделали чашечный анемометр линейным в диапазоне до 100 км/ч (27 м/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 (в г.), 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 ротора неравномерна в течение одного оборота (половину оборота флажок движется по ветру, половину оборота — против). Определив круговой сектор относительно метеостанции, в котором скорость увеличивается или уменьшается, определяется направление ветра.

Вращение ротора в простейших анемометрах передаётся на механический счётчик числа оборотов. Скорость подсчитывается по числу оборотов за заданное время, например, минуту, таковы ручные анемометры.

В более совершенных анемометрах ротор связан с тахогенератором, выходной сигнал которого (напряжение) подаётся на вторичный измерительный прибор (вольтметр), или используются тахометры, основанные на иных принципах. Такие анемометры сразу показывают мгновенную скорость ветра, без дополнительных вычислений, и позволяют следить за изменениями скорости ветра в реальном времени.

Самые распространённые модели современности среди чашечных анемометров это МС 13, М 95ЦМ, анемометр АРЭ

Помимо метеорологических измерений, чашечные анемометры применяются и на башенных подъёмных кранах, для сигнализации об опасном превышении скорости ветра.

Крыльчатые анемометры

В таких анемометрах поток воздуха вращает миниатюрное лёгкое ветровое колесо (крыльчатку), ограждённую металлическим кольцом для защиты от механических повреждений. Вращение крыльчатки через систему зубчатых колёс передаётся на стрелки счётного механизма.

Ручные крыльчатые анемометры применяются для измерения скорости направленного воздушного потока в трубопроводах и коробах вентиляционных устройств для вычисления расхода вентиляционного воздуха в вентиляционных отверстиях, воздуховодах жилых и производственных зданий.

Наиболее распространённые анемометры с крыльчаткой-зондом — это Testo 416, анемометр ИСП-МГ4, анемометр АПР-2 и другие.

Тепловой анемометр

Принцип работы таких анемометров, часто называемых термоанемометрами, основан на увеличении теплопотерь нагретого тела при увеличении скорости обдувающего более холодного газа — изменение числа Нуссельта.

Это явление всем знакомо, известно, что при неизменной температуре в ветреную погоду ощущение холода сильнее при большей скорости ветра.

Конструктивно представляет собой открытую тонкую металлическую проволоку (нить накаливания), нагреваемую выше температуры среды электрическим током. Проволока изготавливается из металла с положительным температурным коэффициентом сопротивления — из вольфрама, нихрома, платины, серебра и т. п.)

Сопротивление нити изменяется от изменений температуры, таким образом по сопротивлению можно измерить температуру. Температура определённым образом зависит от скорости ветра, плотности воздуха, его влажности.

Проволока термодатчика включается в электронную схему. В зависимости от метода включения датчика различают приборы с стабилизацией тока проволоки, стабилизацией напряжения и с термостатированием проволоки. В первых двух методах характеристикой скорости является температура проволоки, в последнем — мощность, необходимая для термостабилизации.

Термоанемометры широко используется практически во всех современных автомобилях в качестве датчика массового расхода воздуха (ДМРВ).

Недостатки термоанемометров — низкая механическая прочность, так как применяемая проволока очень тонкая, другой недостаток — нарушение калибровки из-за загрязнения и окисления горячей проволоки, но, так как они практически безынерционны, широко применяются в аэродинамических экспериментах для измерения локальной турбулентности и пульсаций потока.

Рейтинг качественных чашечных анемометров

Этот тип конструкций относится к категории самого простого и, одновременно, эффективного измерительного прибора. Помимо датчика в комплекте имеется четыре чашечки, которые будут вращаться в зависимости от направления движения воздушных масс. Устройства способны определять минимальную и максимальную скорость, а также время порывов, основываясь на количестве оборотов установленных лопастей. Анемометр удобно использовать на стационарной основе. Может применяться на фермах, яхтах и производстве. Нерентабельно его перевозить с одного объекта на другой.

АТТ-1021

Во главе нашего рейтинга стоит качественный анемометр портативного типа. В основе лежит использование мощного микропроцессора. За счет наличия влагозащищенного корпуса устройство можно использовать на открытых площадках, башенных кранах, и строительных участках. Приспособление полностью герметичное и не боится влаги. Внутри расположен термистор, за счет чего устройство выявляет не только скорость передвижения воздушных масс, но и температуру за бортом. Минимальная и максимальная температура изменения составляет 0°С — +50°С. Скорость ветра в диапазоне 0,9-35 м/с. Характеризуется компактными габаритами 19х4,2х3,2 см. Носить в кармане прибор не получится за счет объемных чашечек. За удобство в последующей эксплуатации отвечает двухстрочный дисплей.

АТТ-1021

Достоинства:

корпус имеет защиту класса IP65;
датчик температуры встроенного типа;
высокий эксплуатационный ресурс;
низкий коэффициент погрешности (2%);
фирменный кейс в комплекте;
собственная память;
качество сборки;
компактные габариты;
удобство в последующей эксплуатации.

Недостатки:

низкий порог чувствительности (0,9 м/с);
маленький экран.

SKYWATCH METEOS 904364

Компактное и эффективное приспособление, в основе которого лежит использование загнутых лопастей наподобие пропеллера. Это позволило существенно уменьшить размеры корпуса, что дает возможность носить прибор с собой в кармане. Имеется дисплей с подсветкой и четыре кнопки для управления. Присутствует иконка, свидетельствующая о текущем заряде батареи. Для включения подсветки необходимо зажать на несколько секунд одну из клавиш, после чего экран подсветится на 5 секунд. Измеряет температуру в диапазоне -20°С — +50°С. Отдельного внимания заслуживает полностью герметичный корпус, который позволит погружать устройство в толщу воды. В связи с этим пользуется повышенным спросом среди владельцев яхт и заядлых серферов. Прибор не утонет, и его легко обнаружить за счет широкой оранжевой боковины.

Средняя цена – 8300 руб.

SKYWATCH METEOS 904364

Достоинства:

многочисленные положительные отзывы;
герметичный корпус;
небольшой вес (235 г);
допускается погружение на глубину;
светодиодная подсветка;
кнопки прорезиненного типа;
поддержка разных единиц измерения (6).

Недостатки:

в зависимости от угла наклона, показания могут разниться.

Мегеон 11030

В основе этой конструкции лежит использование вращающегося чашечного блока, установленного над дисплеем, который позволяет осуществлять контроль над показаниями. Приспособление фиксирует скоростные изменения в диапазоне 0-30 м/с. Коэффициент погрешности составляет 3% — неплохой результат среди прочих аналогов. Помимо скорости, устройство распознает и направление воздушных потоков. Заявленный коэффициент неточности – 1°. Вес портативного приспособления – 300 г, что позволит носить его с собой. Габариты – 35х8х8 см. Устройство может показывать данные в 5 вариантах. Ручка имеет специальный отсек для батареек (3 элемента по 1,5 В). Полного заряда хватит на 10 часов непрерывного пользования.

Стоимость – 7400 руб.

Мегеон 11030

Достоинства:

флюгер съемного типа;
низкий коэффициент погрешности;
портативность;
отличный функционал;
высокая скорость срабатывания;
ручка имеет противоскользящее покрытие.

Недостатки:

температуру не определяет;
хрупкий;
кейс покупается отдельно.

Монтаж

Устанавливаем устройство на высокий шест на крышу дома. Рассчитываем, что и в какой последовательности мы будем делать, готовим материалы и инструменты. Модно сделать наметку без устройства, а после его установить. Проводим кабель в дом и включаем прибор. Как он работает можно посмотреть в видео материале.

Таким образом, мы знаем, как сделать анемометр своими руками и что для этого нужно

Неважно, для чего прибор служит – для вентиляции, измерения скорости или температуры. Неважно, каким он является – стационарным, миниатюрным или индукционным. Одно можно сказать точно – он приносит людям пользу

Одно можно сказать точно – он приносит людям пользу.

Анемометр-это прибор для измерения…?

Чашечный анемометр

Ультразвуковой анемометр