анемометр что это такое
Анемометр — основные типы приборов, отличия и сфера применения. Правила подбора аппарата для измерения скорости потока воздуха
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.
Содержание
Конструктивные особенности анемометра
По конструкции анемометр может быть:
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.
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:
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:
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.
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.
Выбор анемометра
Содержание:
В наше дни все более актуальной становится проблема создания и поддержания комфортных условий на рабочих местах в офисах, и в особенности на специализированных производствах и предприятиях, где даже небольшое отклонение от нормы скорости движения воздуха приведет к губительным последствиям. К примеру, на птицефабриках очень строгие требования к вентиляционным системам: малейшее нарушение этого параметра буквально через 2-3 часа приведет к массовой гибели птиц и, как следствие, к колоссальным убыткам, что, естественно, недопустимо. Для рабочей зоны также особые требования: по ГОСТ 12.1.005-88 и СанПиН 2.2.4.548-96 скорость движения воздуха не должна превышать 10-50 см/с (показатель должен определяться с точностью 5 см/сек).
Разумеется, обычный человек не способен определить соответствие условий этим требованиям без применения специальных инструментов — анемометров. Они способны выдавать результат с погрешностью до 0,1 м/сек, что очень важно при сооружении воздуховодов в зданиях.
Разновидности устройств
Классический образец – чашечный анемометр — «прародитель» всех современных. Он представляет собой небольшой прибор с 4 полусферами на оси, соединенной с измерительным механизмом. Принцип его действия прост и бесхитростен: необходимо подсчитать количество оборотов лопастей, совершаемых за заданное время. Полученное значение – расстояние – нужно разделить на время, за которое происходил замер, таким образом и вычислялась скорость ветра. Как правило, данные оказывались приблизительными, что не прибавляло расчетам точности. Чуть позднее появились индукционные анемометры, оснащенные электронным тахометром. Это позволило получать данные о скорости и направлении потока сразу, минуя лишние вычисления.
Но если раньше весь ассортимент анемометров ограничивался только чашечными, то теперь узнать, какой именно прибор лучше всего подойдет, может быть затруднительно. Чтобы облегчить эту задачу, в первую очередь, рекомендуем обращать внимание на то, в каких условиях и для чего он будет использоваться.
На сегодняшний день наибольшей популярностью пользуются анемометры с крыльчаткой. Иногда можно встретить название «лопастной» или «мельничный».
На оси такого устройства закрепляется вентилятор (крыльчатка), который обладает очень малой массой, моментально (за несколько миллисекунд) реагирует на движение потока воздуха и отражает все изменения в движении. Зонд, которым оснащаются все модели, помещается в воздуховод, что обеспечивает высокую точность измерений, особенно важную при установке систем кондиционирования. Стоит отметить также долговечность таких приборов. Как правило, при изготовлении корпусов изделий производители используют ударопрочный пластик, поэтому механические повреждения им не страшны.
Этот вид анемометров подойдет работникам ЖКХ, а также специалистам, монтирующим системы кондиционирования и обогрева.
Не менее востребованы анемометры стик-класса. В отличие от описанных выше моделей, эти устройства не имеют вращающихся элементов внутри. Данные вычисляются по результатам охлаждения воздухом накаленной вольфрамовой нити и ее сопротивления. Отсюда второе название – термоанемометры.
Пригодятся они в тех случаях, когда воздушный поток содержит различные примеси, например, пыль или песок. Кроме того, именно их стоит выбрать для определения герметичности окон и дверей.
Все анемометры работают от аккумуляторных или пальчиковых батарей, которые легко подзарядить или заменить.
Важные для выбора анемометра технические характеристики
Очень важно грамотно подобрать прибор, параметры которого полностью соответствуют поставленным задачам. К примеру, если для проверки вентиляционной системы в производственном цеху с большим количеством вредных выделений в воздухе будет выбран анемометр с высокой погрешностью измерений (больше 5%), то в результате система вентиляции на производстве просто не справится с обеспечением безопасности здоровья людей (из-за неточного результата), что приведет к негативным последствиям.
Самой главной характеристикой является диапазон измерения скорости воздуха.
Если речь идет о конструировании систем кондиционирования, оптимальным вариантом станет прибор, рассчитанный на интервал от 0 до 10 м/с. На нашем сайте такие модели представлены термоанемометром стик-класса Testo 405-V1. Это прочный, надежный прибор, который отлично подойдет для использования бригадами, занимающимися монтажом и диагностикой климатической техники. Он способен измерять не только скорость, но и температуру потока. Кроме того, на экран можно вывести информацию о минимальных, средних и максимальных значениях этих параметров.
В тех случаях, когда анемометр необходим для проектирования систем вентиляции в производственных и офисных зданиях или крупных торговых центрах, рекомендуем остановить свой выбор на приборах, рассчитанных на измерения в диапазоне от 0 до 20 м/с. Например, анемометр Testo с крыльчаткой 417П или Testo 425.
Точность измерения — следующий немаловажный параметр, который определяет погрешность данных, полученных с помощью выбранной модели анемометра. Ее значение варьируется от 1,5% как у модели Testo с крыльчаткой 417П до 5% как у X-Line AeroTemp X00123. Инструмент с большей погрешностью рекомендуется использовать там, где погрешность не играет большой роли, например, в кайтинге (запуске больших воздушных змеев). Анемометры же с большой точностью используются на предприятиях для создания эффективной системы вентиляции.
Грамотный выбор анемометра – это очень ответственная задача, от которой зависит комфорт условий работы людей в офисах, на производстве и в цехах, а также качество работы климатической техники. В нашем магазине представлены наиболее популярные модели, среди которых найдется то, что нужно и новичку, и настоящему профессионалу.
Чтобы оформить заказ, позвоните по указанному на главной странице номеру. Менеджер предоставит подробную консультацию об особенностях выбранного прибора, а также расскажет о доставке товара и способах оплаты.
Анемометр: что это, виды, сферы использования
Во всех системах LI-COR Biotechnology (США), работающих на принципе детекции ИК-флуоресценции, для возбуждения флуоресцентного сигнала используются твердотельные лазерные диоды. Использование лазера позволило отказаться от сложной системы светофильтров, существенно повысить интенсивность сигнала, а также.
Газоанализатор — лабораторное оборудование, предназначенное для определения состава газовой смеси. Различает и качественное, и количественное соотношение газов в образце в зависимости от модели.
Что это такое?
Анемометр — устройство, которое фиксирует скорость движения ветра или другого газа. Применяется в метеорологии, в конструкторских работах для определения качества работы вентиляции, в спорте, на войне, в сельском хозяйстве. Некоторое модели могут дополнительно определять направление движения воздуха, его температуру, влажность, давление, что делает их совершенно незаменимым мультифункциональным прибором.
Современные анемометры представляют из себя высокотехнологичное цифровое устройство. Они просты в использовании, достаточно точны и удобны.
Основные виды
Первый анемометр, описанный в 1450 году, представлял из себя колеблющуюся от порывов ветра деревянную доску. Современные приборы гораздо точнее и проще в использовании.
Наиболее популярными разновидностями считаются:
Наиболее распространены сейчас многофункциональные устройства, представляющие из себя практически метеостанцию в миниатюре.
Сфера использования
Основная сфера применения этого прибора — метеорология, для определения силы ветра и его направления. Его можно встретить на аэропортах и аэродромах, от совсем небольших до крупных международных. Также его используют на промышленных предприятиях и в офисах, чтобы определять, нормально ли работают вытяжка, кондиционер, вентиляция.
Спросом анемометры пользуются и в спортивной сфере, особенно в спортивной стрельбе из пистолетов и лука. Снайперы используют приборы для корректировки курса.
Они имеются в арсенале поклонников парусного спорта, полётов на дельтапланах и парапланах, имеются в кабинах башенных кранов. В сельском хозяйстве анемометры используют перед опрыскиванием полей, чтобы учесть направление воздушных потоков и опылить нужные места.