Anemometr

Anemometr – przyrząd służący do mierzenia prędkości ruchu gazów i cieczy^[1]. Niektóre anemometry wskazują również kierunek ruchu. Anemometr mierzący prędkość wiatru to wiatromierz^[1][2].

Anemometr, który rejestruje graficznie prędkość lub kierunek wiatru, nazywa się anemografem. Obecnie anemografy są coraz częściej wspierane przez komputerowy zapis danych.

Istnieją różne rodzaje anemometrów:

• obrotowe (rotacyjne) – posiadają element ruchomy wprawiany w ruch przez wiatr
  • wiatrakowe
  • czaszowe – (przedstawiony na drugiej fotografii) na pionowej osi obrotu umieszczony jest krzyżak na ramionach którego umieszczone są półkuliste czasze. Szybkość obrotu układu jest proporcjonalna do prędkości wiatru.
• wychyłowe – wiejący wiatr odchyla od pionu prostokątną płytkę.
• ciśnieniowe – (rurka Pitota) wykorzystują zmianę ciśnienia w poruszającym się płynie
• cieplne (elektryczne) – wykorzystują zmianę odbioru ciepła z płytki podgrzewanej elektrycznie, mierzoną wielkością może być opór elektryczny elementu grzejnego,
• dopplerowskie (ultrasonograficzne) – mierzą częstotliwość dźwięku (ultradźwięku) rozchodzącego się w powietrzu, która zmienia się, gdy ośrodek porusza się względem obserwatora (efekt Dopplera) i w ten sposób wyznaczają prędkość ośrodka.

Dźwiękowy lub ultradźwiękowy pomiar prędkości wiatru polega na wysyłaniu impulsów akustycznych, które następnie są odbierane przez miniaturowy odbiornik (mikrofon). Używane są różne pasma, jedno z nich to 40 kHz. Mierzony jest czas przebiegu paczki (kilku impulsów) sygnału pomiędzy dwoma punktami (ang. time of flight, w skrócie TOF). Z różnicy TOF rozchodzenia się dźwięku z wiatrem i pod wiatr można określić prędkość wiatru (dwukierunkowy pomiar prędkości). Prędkość w poruszającym się powietrzu mierzona pomiędzy dwoma punktami 12 oraz w odwrotnym kierunku 21 wynosi

C_12(mierzone) = C_(powietrze) + C_(wiatr)

C_21(mierzone) = C_(powietrze) – C_(wiatr)

gdzie C₁₂(mierzone) jest prędkością zmierzoną od punktu 1 do 2, C₂₁(mierzone) jest prędkością zmierzoną od punktu 2 do punktu 1, C(wiatr) jest szukaną prędkością wiatru, C(powietrze) jest prędkością dźwięku w powietrzu (która zależy m.in. od temperatury powietrza). Z tych dwóch pomiarów można uzyskać informację o prędkości wiatru. Ponieważ prędkość rozchodzenia się dźwięku w powietrzu zależy głównie od temperatury to czujniki dźwiękowe mogą też służyć do pomiaru temperatury.

Używając kombinacji kilku odbiorników i nadajników można określić wszystkie składowe prędkości wiatru.

• anemograf

Zobacz galerię związaną z tematem: Anemometr

• Urządzenie do ultradźwiękowego pomiaru przepływu powietrza Lindab Ultralink
• Opis komercyjnego instrumentu firmy Vaisala