Чем измеряется ветер прибор

Анемометр. Виды и работа. Применение и отличия. Особенности

Анемометр – это измерительный прибор фиксирующий скорость движения воздуха и газов. Устройство получило название от греческих слов «анемос матрео», дословный перевод которых обозначает «измерение ветра» Прибор изобретен известным ученым Робертом Гуком в 1667 году.

Сфера использования

Анемометры применяют метеорологи для определения скорости порывов ветра, такое оборудование устанавливается в аэропортах и на аэродромах. Им проверяют эффективность работы вентиляционного оборудования и различных промышленных установок.

Данными приборами пользуются снайперы для коррекции прицеливания во время выстрела, беря поправку на фактическую силу ветра. Анемометры также применяются спортсменами, участвующими в соревнованиях по стрельбе из огнестрельного, пневматического и стрелометательного оружия. Прибор можно встретить в арсенале любителей парусного спорта. Интегрированные анемометры устанавливаются в приборную панель башенных кранов, чтобы предупреждать машиниста о порывах ветра, что опасно для нагруженной подъемной стрелы. Таким оборудованием пользуются аграрии во время опрыскивания полей.

Виды устройств

По принципу действия анемометры классифицируются на 4 группы:
  • Вращающиеся.
  • Термические.
  • Акустические.
  • Лазерные.

Они кардинально отличаются между собой по применяемой технологии определения скорости газовых потоков.

Вращающиеся анемометры
Такие устройства представлены двумя схожими по принципу действия конструкциями:
  1. Чашечная.
  2. Крыльчатая.

Чашечный анемометр является старинным механическим устройством, вполне актуальным до сих пор. Такой прибор оснащено лопастями, лепестки которых выполнены в форме полусфер подобных чашам. Данная конструкция весьма эффективна, поскольку позволяет начать измерение с минимальной погрешностью, поскольку практически не нуждается в установке чаш по направлению ветра. Главное, чтобы поток двигался в полость полусфер, а не их обтекаемое дно.

Чашечный анемометр работает по принципу счетчика оборотов. Высчитывается сколько раз обернулась ось с лопастями, после чего полученное число разделяется на коэффициент прибора, который зависит от площади и количества чашек. Коэффициент для разных устройств составляет от 2 до 3. Надобность в измерении на протяжении определенного промежутка времени возникает только при использовании полностью механических приборов. У электронных чашечных анемометров программа способна определить текущие порывы буквально с нескольких оборотов. Подавляющее большинство чашечных устройств не реагируют на медленные порывы, скорость которых ниже 1 м/сек. Классическая чашечная конструкция не позволяет определять направление потока.

Крыльчатые анемометры также называют лопастными. Это более компактные устройства, работающие по аналогичному принципу с чашечными. При порывах ветра или газа осуществляется вращение лопастей, подобных тем, что можно встретить на вентиляторах или летательных аппаратах. Скорость ветра также определяется путем деления количества оборотов на коэффициент прибора. Для наиболее точного измерения необходимо выставить диффузор устройства по направлению движения потока. Зачастую в комплектации к крыльчатым анемометрам идет небольшой флюгер. Он позволяет определять направление ветра. Приборы данного типа способны измерять поток движения в пределах от 0,1 м/сек.

Термический анемометр

Тепловое устройство также называется термоанемометром. В нем предусматривается термопара. Прибор фиксирует ее теплопотери в результате обдува. Данный принцип вполне знаком многим. К примеру, при сильном ветре холод ощущается сильнее, чем при такой же температуре на улице, но в безветренную погоду.

Тепловые анемометры имеют нить накаливания, через которую пропускается электрический ток. В результате от интенсивности обдува температура нити меняется, что влияет на токопроводимость металла. Именно от этих изменений и отталкивается электроника устройства для расчета скорости воздушных порывов. Такое оборудование редко применяется как самостоятельный прибор, и в большинстве случаев является интегрированным в прочие системы. У автомобилей термоанемометр представлен в виде датчика массового расхода воздуха, по которому определяется соотношение приготовления горючей жидкости для двигателя внутреннего сгорания.

Акустические анемометры

Такие устройства еще называют ультразвуковыми. Подобное оборудование создает ультразвуковой сигнал, после чего измеряется скорость его передвижения. Движущиеся воздушные потоки влияют на данный показатель. Полученные результаты переводятся электронным оборудованием прибора в показатель скорости. Анемометр этого типа обычно применяется для измерения скорости потоков газа. Такие системы намного сложнее, чем может показаться изначально. Они не просто берут во внимание затраты времени, которые уходят на прохождение ультразвуковой волны от передатчика до приемника, но и принимают во внимание внешние факторы. В первую очередь это температура и влажность воздуха.

Лазерные анемометры

Устройства работающее по данной технологии были разработаны последними, поэтому еще не набрали столь широкого распространения. Они представлены компактными приборами, которые используются любителями экстремального отдыха. Лазерное устройство называется допплеровским в честь изобретателя, который предложил принцип, согласно которому частота излучения зависит от скорости относительного движения источника и приемника.

Полученный на основе данного принципа лазерный анемометр — это сложный оптико-электронный измерительный комплекс. Принцип работы прибора заключается в следующем. Движущийся в воздушном или газовом потоке объект освещается лазерным излучением из фиксированного источника. В результате световая волна отражается от объекта, что регистрируется соответствующим датчиком. В результате высчитывается разница между частотой излучения отправленного изначально света и отраженного. Данные показатели берутся в расчет, и на их основании высчитывается скорость движения ветра или газа.

Отличие между устройствами

В первую очередь анемометры можно поделить на электронные и полностью механические. При использовании последних потребуется вручную считать обороты, после чего проводить расчеты по формуле. В случае с электронными приборами все намного проще. Кроме отсутствия необходимости в расчетах, они обладают более высокой чувствительностью.

Могут фиксировать 3 параметра:
  • Текущую скорость.
  • Максимальные порывы.
  • Средний показатель.

Также можно встретить анемометры, у которых непосредственный элемент измерения вынесен отдельно и сделан в качестве зонда. В этом случае устройством пользоваться гораздо удобнее. Можно проводить замеры сразу смотря на дисплей с результатами. Такое устройство имеют в первую очередь вращающиеся анемометры. Для предотвращения запутывания зонд и прибор соединяются витым эластичным кабелем.

Дополнительно электронный анемометр может иметь собственную память для сохранения результатов. Более дешевый ассортимент лишен данной функции или может хранить всего несколько измерений, не отображая при этом дату и время их получения.

Как измеряют скорость ветра?

Ветер – это удивительное природное явление, которое встречается не только на Земле, но и на других планетах. Даже человек может сам породить его, сильно махнув рукой. Ветер может двигаться в определенном направлении с разной скоростью. Последний параметр является довольно важным, поэтому люди со временем научились замерять его. Как это делается, и какие приборы для этого нужны?

Как появляется ветер

Для начала следует разобраться, откуда в принципе появляется ветер в природе. В течение дня определенные территории на поверхности Земли нагреваются до разных температур. От поверхности вверх поднимается горячий воздух, а ему на смену приходит более холодный, который также постепенно становится теплым.

Из-за такой неравномерности появляется разность в давлении между воздушными слоями. Это и является причиной появления ветра. Он начинает дуть из участка с повышенным давлением в том направлении, где этот параметр меньше.

Как измеряют скорость ветра?

Чтобы определить, как быстро перемещаются воздушные потоки, используют специальный прибор – анемометр. Первые образцы устройства появились еще в XV веке. Итальянский ученый Леон Альберти в 1450-ом году изготовил простейший анемометр, главным элементом которого была простая доска на веревке. Она поворачивалась плоской частью по направлению ветра и отклонялась под его воздействием на определенный градус. Последний конвертировался в скорость.

Сейчас существует несколько видов анемометров:

  • чашечный – в основе конструкции лежат четыре симметрично расположенных чаши, которые вращаются на роторе под воздействием ветра;
  • крыльчатый – здесь вращается колесо, которое взаимодействует с шестеренками, приводящими в движение стрелку на шкале;
  • тепловой – принцип действия основан на снижении температуры нагретого тела под действием ветра;
  • ультразвуковой – замеряет скорость звука, которая меняется в зависимости от силы и направления воздушного потока.

Каждый вид анемометра используется в определенной области.

Скорость ветра измеряют с помощью анемометра – специального прибора, который улавливает перемещение воздушных потоков. Благодаря особенностям конструкции он способен определять, с какой скоростью они движутся.

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

12 лучших анемометров

*Обзор лучших по мнению редакции expertology.ru. О критериях отбора. Данный материал носит субъективный характер, не является рекламой и не служит руководством к покупке. Перед покупкой необходима консультация со специалистом.

Анемометры используют для определения скорости воздушного потока. Это важно, чтобы рассчитать силу тяги отопления, производительность системы вентиляции или кондиционирования, эффективность вытяжки вредных газов. Еще их применяют на парусных яхтах или при катании на доске для серфинга, что определить силу и направление ветра. Мы разобрались в особенностях этого оборудования и изучили отзывы покупателей, поэтому готовы предложить Вам ТОП-12 лучших анемометров, на которые стоит обратить внимание, если возникла необходимость в таком аппарате.

Как выбрать анемометр

Перед изучением ТОП-12 отметим главные критерии выбора анемометра:

  1. Конфигурация прибора. Есть аппараты в едином корпусе, а есть с раздельным исполнением вычислительного и считывающего устройства. Первый вариант пригодится, если к местам забора проб есть легкий доступ на вытянутой руке оператора. Когда решетка вентиляции или вытяжки расположена высоко, то практично использовать датчик на проводе (закрепленный на телескопической штанге), чтобы подать его к месту считывания показаний, и наблюдать результат внизу.
  2. Диапазон измерения. Одни модели способны измерять скорость ветра в диапазоне 0-10 м/с. Этого достаточно для проверки системы кондиционирования. Когда предстоит тестировать работу вентиляции или вытяжки, то выбирайте анемометры, рассчитанные на 0-30 или 0-50 м/с.
  3. Чувствительность. Это минимальный порог движения воздуха, который способен засечь прибор. Показатель бывает от 0.1 до 0.9 м/с. Чувствительность важна там, где требуется определить наличие даже самого слабого задувания.
  4. Возможность замера температуры. Большинство устройств способны фиксировать и температуру проходящего потока. Только одни могут выполнять замер лишь положительной температуры, а другие имеют чувствительность к отрицательным в пределах -10…-20 градусов.
  5. Погрешность. Анемометры способны измерять скорость движения воздушного потока с неточностью 0.1-0.5 м/с, что составляет погрешность 1-5%. Если отклонения от истинных значений не столь важны (тяга камина, вентиляция коридоров), то достаточно прибора с погрешностью 5%. Когда речь идет об измерении притока воздуха в жилых помещениях или местах разведения скота, то необходимы аппараты с минимальной погрешностью.
  6. Время автономности. Все анемометры работают от батареек или аккумулятора. Период автономности варьирует от 8 до 60 часов. Учитывайте это, если впереди большие объемы замеров с каждодневными проверками.
Читать еще:  Чем отличаются соединения звездой и треугольником

Еще анемометры разделяются по способу считывания потока газа, где существует три самых распространенных категории, на которые поделен наш обзор.

Рейтинг лучших анемометров

Номинация место наименование товара цена
Лучшие крыльчатые анемометры 1 Testo 410-2 13 500
2 МЕГЕОН 11005 7 440
3 CEM DT-318 5 100
4 МЕГЕОН 11002 1 900
5 AMTAST AMF001 2 350
6 ADA instruments AeroTemp 30 1 990
Лучшие тепловые анемометры 1 Testo 425 39 900
2 CEM DT-8880 11 649
3 Testo 405 9 900
Лучшие чашечные анемометры 1 АТТ-1021 10 860
2 SKYWATCH METEOS NEW 6 670
3 Мегеон 11030 5 920

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

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%.

Недостатки

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

МЕГЕОН 11005

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.

Недостатки

  • высокая стоимость;
  • измеряет температуру только в положительном диапазоне;
  • не внесен в Госреестр.

CEM DT-318

Анемометр CEM DT-318 оснащен четырехрядным дисплеем с подсветкой и способен замерять скорость ветра от 0 до 30 м/с, а также температуру от -10 до +60 градусов. Погрешность в первом случае достигает 3%, а во втором — 1.5º С. Габариты корпуса составляют 163х45х34 мм. Портативный аппарат питается от одной батарейки “Крона” на 9 V. Автоматическое отключение помогает экономить заряд аккумулятора. Отзывы показывают, что после такого срабатывания, прибор запоминает последний режим и, при последующем включении, воспроизводит его. Это упрощает многочисленные замеры с перерывами в большом здании. Поставляется устройство в чехле, что облегчает его хранение и транспортировку.

Мы признали анемометр лучшим из-за гибкого зонда, выполненного со шлангом в металлической оплетке. Это позволяет взять результаты в самых сложных условиях, например, когда датчик с крыльчаткой нужно подать между железными прутьями решетки. Резиновые трубки других моделей без такой защиты быстрее износятся в подобных условиях эксплуатации.

Достоинства

  • режим фиксации полученных данных;
  • индикатор уровня заряда;
  • показывает температуру до -10 градусов;
  • весит 257 г.

Недостатки

  • не внесен в Госреестр;
  • нельзя увидеть объем проходящих воздушных масс.

МЕГЕОН 11002

Далее в обзоре снова товар от отечественного бренда МЕГЕОН. Модель анемометра 11002 оснащена крыльчаткой на 6 лопастей и фиксирует движение воздуха от 0.4 до 30 м/с. Точность показаний при этом составляет ±5%. Устройство способно замерять температуру, но делает это лишь в положительном диапазоне от 0 до +45 градусов. Питается анемометр от батареи 3 V, которой хватает на 8 часов непрерывной работы. Если в течение 15 минут никаких действий не происходит, то срабатывает автоматическое отключение. Пользователям в отзывах нравятся компактные габариты анемометра, составляющие 118х45х21 мм. Еще здесь подсветка экрана включается автоматически благодаря интегрированному датчику света.

Наши эксперты посчитали анемометр лучшим в плане защиты при падениях, что нередко случается во время частой эксплуатации. Корпус аппарата окантован по периметру резиновой накладкой, которая смягчает удары и предотвращает трещины.

Достоинства

  • отображение уровня заряда батареи;
  • автоматическое отключение;
  • регистрация средних и минимальных значений;
  • продаётся вместе с чехлом.

Недостатки

  • отображает температуру только в положительных значениях;
  • не внесен в Госреестр;
  • погрешность 5%.

AMTAST AMF001

Еще один крыльчатый анемометр по доступной цене для измерения температуры и скорости ветра выпускает компания Amtast. Модель AMF001 выполнена из пластика и имеет встроенную шестилепестковую крыльчатку в верхней части корпуса. Внизу размещен двухрядный дисплей, отображающий скорость в м/с и температуру в градусах. На экране есть индикация заряда батареи с четырьмя стадиями разрядки. Для управления представлено всего две кнопки, поэтому запутаться невозможно даже новичку. Прибор способен распознавать от -10 до +45º С, а также определять движение воздушных потоков с чувствительностью от 0.3 до 30 м/с. Погрешность не превышает 2%. Если в течение 14 минут ничего не нажимать, то питание отключится автоматически.

Анемометр признан экспертами лучшим по весу — масса метеорологического аппарата составляет всего 60 г. Это самый легкий прибор в категории. Еще у него на корпусе предусмотрен шнурок с пластиковым карабином. К нему можно пристегивать более длинный шнур и носить анемометр на шее, чтобы он всегда был под рукой во время работы.

Достоинства

  • простое и понятное управление;
  • индикатор зарядки батареи;
  • доступная цена;
  • возможность расчета средней скорости ветра.

Недостатки

  • маленький экран 30х25 мм;
  • гарантия на товар 6 месяцев.

ADA instruments AeroTemp 30

Завершает категорию крыльчатых анемометров модель AeroTemp 30 от ADA, которая фиксирует скорость воздуха от 0.4 до 30 м/с с точностью 3%. Устройство способно замерять температуру в интервале от -20 до +70º С. Питается аппарат от 3-х батареек 1.5 В. Владельцы довольны в отзывах периодом автономности анемометра, составляющему 60 часов. Весит прибор 84 г, а его габариты не превышают 178х56х30 мм. Результаты замеров могут переключаться в м/с, морские мили, км/ч, или фут/мин. Четыре кнопки упрощают управление. Товар оснащен функцией Hold, позволяющей удерживать полученные данные на экране.

Наши эксперты посчитали товар лучшим по двум причинам. Несмотря на бюджетную категорию анемометр способен измерять температуру воздуха в отрицательных значениях до -20 градусов. Еще у него дисплей имеет черный фон, а цифры подсвечены белым, что улучшает видимость при ярком солнечном свете (у конкурентов экраны отображают в обратной цветовой схеме).

Достоинства

  • демонстрирует минимальные и максимальные значения;
  • встроенная подсветка экрана;
  • отключение питания при бездействии;
  • автономность до 60 часов.

Недостатки

  • не показывает влажность;
  • анемометр нельзя использовать для официальной экспертизы.

Лучшие тепловые анемометры

Принцип работы теплового анемометра заключается в нагреве электрода током и замере электрического сопротивления, которое меняется благодаря охлаждению от воздушного потока. Такие аппараты не содержат механически вращающихся частей и более долговечны в эксплуатации. Стоят они дороже, но обладают повышенной чувствительностью и меньшей погрешностью.

Testo 425

На первом месте в категории термоанемометров находится модель от немецкого бренда Testo. Аппарат засекает движение воздуха от 0 до 20 м/с. Корпус наделен экраном с приятной синей подсветкой. Зонд закреплен на телескопической штанге и соединен кабелем с вычислительным модулем, что облегчает доступ в сложные места. Судя по отзывам, владельцам нравится точность срабатывания и неприхотливость устройства. Разобраться в его работе не сложно благодаря простому интерфейсу. Еще его элемент питания на 9 V можно перезаряжать, что даст небольшую экономию при регулярном использовании. От одной зарядки анемометр способен функционировать непрерывно в течение 20 часов.

Читать еще:  Проверенные на практике идеи, или Как сделать гриндер своими руками по чертежам с размерами

Эксперты отметили анемометр за безупречное качество. Модель собирается непосредственно в Германии и сопровождается международным сертификатом. Она стабильно работает в сложных условиях и показания не портятся от воздействия высоких температур до +70 градусов (применение рядом с мощными промышленными котлами, контурами отопления и т. д.).

Достоинства

  • понятный и простой интерфейс с 4-мя клавишами;
  • синяя подсветка экрана;
  • телескопическая рукоятка зонда;
  • отображает расчет объемного значения;
  • батарею можно перезаряжать.

Недостатки

  • высокая стоимость;
  • водопроницаемый корпус.

CEM DT-8880

Среди тепловых анемометров более доступным, по сравнению с немецкими товарами, является CEM DT-8880, производимый в Китае. Модель оснащается датчиком диаметром 10 мм, обеспечивающим повышенную чувствительность. Он закрепляется на телескопической штанге, улучшающей удобство эксплуатации в труднодоступных местах. Анемометр записывает температуру и скорость ветра. Габариты корпуса составляют 210х75х50 мм, а весит модель 280 г. Питание осуществляется от батареи 9 В перезаряжаемого типа. Поставляется аппарат в кейсе и имеет адаптер для подзарядки. Использовать его можно при температуре окружающего воздуха 0…+50 градусов.

Анемометр с тепловым принципом работы примечателен измерением скорости движения воздуха с самого минимального уровня 0.1 м/с. Максимальное значение чувствительности достигает 25 м/с. Еще фишка прибора в том, что у него есть возможность подключения к компьютеру посредством USB кабеля для вывода данных на большой экран. Это позволяет сразу строить таблицы и графики, чтоб отслеживать в динамике меняющиеся показания.

Достоинства

  • телескопическая штанга на проводе;
  • поставляется в переносном кейсе;
  • можно фиксировать минимальные, средние и максимальные значения;
  • индикация состояния батареи.

Недостатки

  • высокая стоимость;
  • фиксирует температуру воздуха только в положительном диапазоне.

Testo 405

В заключение категории интересная тепловая модель 405 от Testo. Анемометр не имеет экрана и состоит лишь из рукоятки с кнопкой и выдвижной штанги. Включение прибора сопровождается зажиганием зеленого диода. Все данные отображаются на экране мобильного телефона по Bluetooth, на котором установлено приложение Smart Probes. Анемометр способен фиксировать скорость потока от 0 до 30 м/с, расход воздуха и температуру в пределах -20…+50º С. В рукоятке встроены 3 батареи по 1.5 В, которых хватает на 15 часов непрерывной работы. Пользователям в отзывах нравится чувствительность датчика и простота настроек.

Тепловой анемометр попал в список лучших благодаря возможности использования одной рукой. Жесткое соединение телескопической штанги и рукоятки обеспечивает эргономику при работе на высоте (пробы у потолка, под купольными вытяжками и т. д.), где второй рукой пользователь может держаться, что повышает безопасность. Удочка с зондом может изменять положение относительно корпуса на 180º благодаря шарниру, а это значительно улучшает удобство использования.

Достоинства

  • удобный в эксплуатации;
  • можно мерять данные под углом и внутри шахт;
  • из приложения можно отправить себе таблицу с результатами в формате Exel на почту;
  • качественная сборка.

Недостатки

  • высокая стоимость;
  • иногда подключаться к Bluetooth не с первого раза;
  • из-за длины 200 мм он выглядывает из кармана.

Лучшие чашечные анемометры

Этот тип оборудования является самым простым и работает за счет запуска вращения четырех чашек от движения ветра. Модель высчитывает скорость, деля количество оборотов на время замера. Анемометр удобен для эксплуатации на стационарном месте и подойдет для проверки тяги на производстве, яхте или ферме. Но постоянно транспортировать его с собой по разным объектам не рентабельно.

АТТ-1021

На первом месте портативный анемометр, построенный на микропроцессорном управлении. Его можно использовать на строительных площадках, башенных кранах и других открытых пространствах. Покупатели в отзывах довольны герметичным исполнением корпуса IP65, что позволяет применять чашечный аппарат под дождем. Внутри встроен термистор, поэтому прибор показывает не только скорость ветра, но и температуру воздуха. Первую величину анемометр фиксирует в диапазоне 0.9-35 м/с, а вторую от 0 до +50 градусов. Погрешность не превышает 2%. Для отображения результатов предусмотрен дисплей с двумя строчками. Габариты анемометра составляют 190х42х32 мм, но из-за чашек с диаметром 135 мм носить его в кармане неудобно. К счастью, производитель прилагает в комплекте кейс.

Чашечный анемометр выделяется на фоне остальных высоким качеством сборки и длительным ресурсом. Лопатки вращаются на оси, установленной в подшипник низкого трения, поэтому узел долго не изнашивается и работает без люфта, что исключает рост погрешности.

Достоинства

  • есть внутренняя память со 100 ячейками;
  • удержание полученного значения;
  • автовыключение при бездействии;
  • запоминание максимального и минимального показания.

Недостатки

  • высокая стоимость;
  • маленький экран;
  • чувствительность начинается от 0.9 м/с.

SKYWATCH METEOS NEW

Это модель тоже относится к портативным чашечным анемометрам, только вместо чашек здесь загнутые лопасти, как у пропеллера. Это позволило уменьшить габариты корпуса и устройство легко положить в карман. Интерфейс представлен трехрядным дисплеем и четырьмя кнопками. Есть иконка заряда батареи. Отдельная клавиша запускает подсветку на 5 с, что экономит энергию, ведь дольше показания никто не разглядывает. Замер температуры воздуха осуществляется в диапазоне -20…+50 градусов.

Фишкой чашечного анемометра является полностью герметичный корпус, не пропускающий в себя воду при погружении. Ввиду этого товар нашел широкое распространение у серферов и яхтсменов. Отзывы пользователей показывают, что при падении в воду анемометр не тонет, а благодаря яркой оранжевой боковине его легко заметить и подобрать обратно. Еще одним преимуществом анемометра выступает наличие резьбы под штатив, поэтому его можно закрепить на корме судна и не держать постоянно в руках. Устройство поможет определить, когда стоит поднимать паруса и отправляться в путь.

Достоинства

  • диодная подсветка экрана;
  • вес 235 г;
  • удобные прорезиненные кнопки;
  • показывает скорость в 6 единицах измерения;
  • фиксирует средние, минимальные и максимальные значения.

Недостатки

  • высокая стоимость;
  • сильная зависимости результатов от угла наклона.

Мегеон 11030

Модель 11030 от отечественного бренда Мегеон оснащена чашечным вращающимся блоком, расположенным сразу над дисплеем. Экран позволяет визуально контролировать показания. Фиксация скорости ветра происходит от 0 до 30 м/с. При этом погрешность не превышает 3%. Кроме скорости прибор показывает и направление воздушного потока. Здесь неточность возможна лишь в 1º. Использовать анемометр можно даже зимой при -10 градусах. Портативный аппарат весит 300 г и имеет габариты 350х80х80 мм. Владельцу доступно отображение результата в 5 вариантах единиц. В рукоятке есть отсек для 3-х элементов питания по 1.5 В, которых хватает на 10 часов непрерывной эксплуатации. В отзывах покупателям нравится возможность удерживать показания на экране и вычисление средних данных, поскольку порывы ветра могут “смазывать” картину.

Анемометр примечателен наличием съемного флюгера. Устройство прикручивается поверх чашечного измерителя и показывает сторону, откуда дует ветер. На корпусе есть встроенный компас, помогающий ориентироваться в направлениях. Благодаря такому функционалу прибор оптимален для эксплуатации на судне в открытом море под парусами.

Приборы для измерения скорости и направления ветра.

Для чего используется прибор

На сегодняшний день прибор анемометр можно встретить в различных отраслях деятельности:

  • На станциях метеорологии, которые работают с целью наблюдения за погодой.
  • В аэропортах. Ими пользуется служба безопасности полетов.
  • Для определения тяги в системах вентиляции в отраслях добычи горных пород и угля.
  • В строительстве анемометры используются для обеспечения безопасности: прибор закрепляют на верхней части стрелы крана. При достижении скорости ветра выше заданного параметра работы проводить запрещается.
  • В сельском хозяйстве данный прибор используется при проведении обработки посевов средствами химической защиты и удобрениями.

Это список основных направлений, где используется прибор для измерения скорости. Отдельные виды могут измерять дополнительно направление ветра в различных плоскостях, температуру воздуха. Единицы измерения скорости ветра – метры в секунду – используются в приборах всех видов.

Устройство и принцип работы

Анемометр позволяет провести измерение скорости и направление ветра. Он улавливает скорость воздушного потока, после чего обрабатывает полученную информацию и передает на регистрирующее устройство.

Основными узлами конструкции являются всего три блока:

  • Блок, непосредственно измеряющий скорость воздушного покоя. Если говорить точнее, то прибор улавливает возмущение воздушных масс, которое образуется в результате движения потока воздуха.
  • Преобразователь, который служит для преобразования воздушных возмещений в физический параметр.
  • Регистрирующее устройство, которое принимает сигнал от преобразователя.

Образуется своеобразная цепочка, на каждом из этапов которой свою роль выполняет отдельный блок.

Приборы для измерения скорости и направления ветра

Корабельный измеритель ветра КИВ предназначен для дистанционного определения скорости и направления ветра, измеряемых на уровне установки датчика ветра.

Принцип действия изделия основан на преобразовании значений метеорологических параметров в электрические величины, отсчитываемые визуально по показаниям соответствующих приборов. Измеритель ветра устанавливается на надводных кораблях, а также может применяться на наземных пунктах метеослужбы. В состав изделия входят: датчик ветра, центральный прибор, репитер, построитель. Для измерения скорости и направления ветра используется зависимость между скоростью ветра и числом оборотов вертушки, между направлением ветра и положением свободно ориентирующейся флюгарки датчика ветра. Скорость и направление ветра при помощи сельсинной передачи дистанционно передаются в пульт – центральный прибор. В центральном приборе происходит осреднение величины скорости ветра при помощи программно-наборного механизма и сглаживания величины направления ветра при помощи демпфирующего механизма. Режим работы – непрерывный с дискретной выдачей данных средней скорости наблюдаемого ветра через каждые 120 с работы прибора.

Технические характеристики

  • Диапазон измерения средней скорости наблюдаемого ветра, м/с 2-50, скорости истинного ветра, м/с 2-40,
  • направления ветра, град 0-360,
  • Основная погрешность, не более:
      средней скорости наблюдаемого ветра, м/с +(0,5+0,05V), где V- скорость наблюдаемого ветра, направления наблюдаемого ветра, град +10.
  • Порог чувствительности датчика ветра, м/с, не более
      по скорости ветра 1,8
    • по направлению 1,8
  • Основная погрешность установки и снятия отсчетов на построителе:
      скорости ветра , м/с +0,2
    • направления ветра, градусы +0,2
  • Габариты, мм, не более:
      датчик скорости и направления ветра Ø180х360х640,
    • центральный прибор 418х296х190,
    • репитер 129х174х253,
    • трансформатор 172х178х306,
    • построитель 65х250х278.
  • В непрерывной работы не более 48 часов.
  • Мощность, потребляемая изделием, в зависимости от комплектации не более при напряжении 220В 550ВА.
Читать еще:  Поршневой насос

Разнообразие моделей

В зависимости от принципа действия, прибор для измерения скорости ветра изготавливается в трех вариантах:

  • Механический. За счет движения воздуха в них происходит вращение отдельных элементов. В данную категорию относится анемометр чашечный и крыльчатый (или лопастной). Они отличаются между собой конструкцией элемента, который воспринимает потоки воздуха.
  • Нагревательные (или тепловые). В их конструкцию входит нагревательный элемент (обычно это простая накаливаемая проволока). Под воздействием движущихся воздушных масс данный элемент остывает. Прибор определяет степень снижения температуры.
  • Ультразвуковые, которые измеряют скорость движения звука. Звук, проходя сквозь движущийся газ, обладает различной скоростью. Если он движется навстречу ветру, то его скорость будет ниже. И наоборот, при движении в одну сторону с ветром, его скорость будет выше, чем в неподвижном воздухе.

Классификация

Прибор для измерения скорости ветра в своей структуре имеет датчик, который контактирует непосредственно с воздушным потоком. В зависимости от вида данного датчика выделяют следующие типы анемометров:

  • Вращающиеся, в которых отдельные элементы конструкции начинают вращаться под воздействием скорости ветра.
  • Ультразвуковые, которые по-другому называют акустическими.
  • Нагревательные, их еще называют термическими.

  • Оптические, которые в свою очередь делятся на лазерные и допплеровские.
  • Динамические, чей принцип работы основан на базе трубки Пито-Прандтля.
  • Поплавковые.
  • Вихревые.

Это список приборов, которые можно встретить в настоящее время.

Классификация анемометров и принцип их работы

Существует множество разновидностей анемометров, однако чаще всего для измерений используют:

  • чашечный;
  • крыльчатый;
  • ультразвуковой.

Чашечный анемометр

Чашечный анемометр имеет самую простую конструкцию: подвижный элемент с четырьмя лопастями. Как только ветер на них воздействует, ось начинает вращаться и передавать данные измерительному прибору. Он фиксирует число вращений лопастей за конкретный период времени. Анемометр этого типа идеально подходит для использования на открытой местности, поэтому ценится метеорологами.

Крыльчатый анемометр

Крыльчатый анемометр наиболее распространен среди приборов, измеряющих скорость воздушных масс. Он состоит из крыльчатки, защищенной кольцом, и соединенной напрямую либо гибким проводом с измерительным прибором. Такая конструкция позволяет использовать его для регистрации скорости воздуха в труднодоступных местах.

Ультразвуковой анемометр

Ультразвуковой анемометр реже других используют для измерения скорости ветра. Как уже понятно из названия, он измеряет скорость звука в помещении, которая меняется в зависимости от направления перемещения воздушных масс.

Двухкомпонентные устройства помимо скорости ветра могут определять, куда он движется в зависимости от частей света. Скорость звука в такой аппаратуре зависит от времени преодоления ультразвуковыми импульсами расстояния от излучателя до ультразвукового микрофона. Практически все анемометры работают от заряжаемых аккумуляторов или батареек.

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.

Приборы чашечного типа

Анемометр чашечный способен производить измерения только в плоскости, которая расположена перпендикулярно оси вращения. Конструкция прибора представляет собой 4 чашки в форме полусфер, которые одеты на симметричные крестообразные спицы ротора.

Появились первые варианты данного устройства еще в 1846 году. Их создателем является Джон Робинсон. Название он получил благодаря внешнему сходству лопастей с чашкой. Доктор предполагал, что на вращение чашек не оказывают влияние их размер. По его мнению, скорость вращения чашек в три раза меньше, нежели скорость движения ветра. Позднее эту теорию опровергли. Было доказано, что прибор обладает коэффициентом, который находится в пределах от 2 до 3,5.

В 1926 году Джон Паттерсон предложил ротор с тремя чашками. Им было замечено, что максимальный вращающий момент чашек достигается при их повороте на угол 45 градусов в отношении движения ветра.

В начале девяностых прошлого века Дерек Вестон усовершенствовал чашечный прибор для измерения скорости ветра. Его доработки позволили измерить дополнительно направление движения ветра. Достиг он этого простым способом – на одну из чашек установил флажок. При вращении флажок пол оборота движется по ветру, а вторую – против.

Чашечные ручные приборы подсчитывают количество оборотов, совершенных за отведенный промежуток времени. В улучшенных анемометрах ротор связывается с тахометрами различных видов. Данные приборы способны показать мгновенно скорость ветра и его изменение в реальном времени. Интервал измерения – от 0,2 до 30 м/с.

Определение скорости ветра

Сила ветра в баллах по Бофорту Название Признаки для оценки Скорость ветра в м/сек Скорость ветра в км/час Скорость ветра в миль/час
штиль Листья на деревьях не колеблются, дым сигареты поднимается вертикально, огонь от спички не отклоняется меньше 1
1 тихий Дым сигареты несколько отклоняется, но ветер не ощущается лицом 1 3,6 1-3
2 легкий Ветер чувствуется лицом, листья на деревьях колышутся (шелестят) 2-3 5-12 4-7
3 слабый Ветер качает мелкие ветки и колеблет флаг 4-5 13-19 8-12
4 умеренный Качаются ветки средней величины, поднимается пыль 6-8 20-30 13-18
5 свежий Качаются тонкие стволы деревьев и толстые ветви, образуется рябь на воде 9-10 31-37 19-24
6 сильный Качаются толстые стволы деревьев, ветер «гудит» в проводах 11-13 38-48 25-31
7 крепкий Качаются большие деревья, против ветра трудно идти 14-17 49-63 32-38
8 очень крепкий Ветер ломает толстые стволы 18-20 64-73 39-46
9 шторм Ветер сносит легкие постройки, валит заборы 21-26 74-94 47-54
10 сильный шторм Деревья вырываются с корнем, сносятся более прочные постройки 27-31 95-112 55-63
11 жестокий шторм Ветер производит большие разрушения, валит телеграфные столбы, вагоны и т. д. 32-36 115-130 64-72
12 ураган Ураган разрушает дома, опрокидывает каменные стены Более 36 Более 130 73-82

Оружие > Баллистика нарезного оружия

Автор не несет никакой ответственности за любой вид ущерба, понесенного в результате использования присутствующей здесь информации. Автор оставляет на усмотрение читателя, применять полученные здесь сведения, или подвергнуть тщательной проверке в специализированных источниках.

Тепловые приборы

Принцип работы подобных анемометров заключается в определении электрического сопротивления проволоки. Данное значение изменяется в зависимости от температуры, которая снижается за счет движущегося потока воздуха. Это подобно тому, как в солнечный жаркий день ветерок холодит кожу.

Конструкция анемометра представляет собой металлическую нить накаливания (из платины, нихрома, серебра, вольфрама и других металлов), которая разогревается электрическим током до температуры, превышающей температуру окружающей среды.

У приборов данного типа имеется один существенный недостаток – низкая прочность при механических воздействиях.

Ультразвуковые анемометры

Принцип работы данных приборов основан на определении скорости прохождения звука в движущемся воздушном потоке. Именно поэтому данный анемометр еще называют акустическим. При движении звука в одном направлении с воздухом его скорость увеличивается. При движении навстречу ветру скорость звука уменьшается. Благодаря этому измеряется время получения ультразвукового импульса. Устройство подключается к компьютеру для обработки полученных данных.

Датчик может выполнять несколько функций. В зависимости от их количества, можно выделить несколько видов датчиков:

  • Двухмерные, которые способны определить скорость и направление ветра.
  • Трехмерные, которые определяют все три компонента вектора скорости ветра.
  • Четырехмерные, которые в дополнение к показателям предыдущего вида могут измерять температуру воздуха.

Ультразвуковые приборы измеряют скорость ветра до 60 м/с.

Современные анемометры

С течением времени конструкция приборов, предназначенных для определение скорости и направления ветра, видоизменялась и улучшалась. В 1846 году ирландец Джон Робинсон создал один из типов приборов, которые до сих пор используются современными учеными, — чашечный анемометр. Он представлял собой конструкцию, имеющую четыре чаши, располагающиеся на вертикальной оси. Дующий ветер вызывал вращение чаш, а скорость этого вращения позволяла замерить скорость движения воздушного потока. Впоследствии четырехчашечная конструкция была заменена на трехчашечную, поскольку она позволяла уменьшить погрешность показаний прибора.
Еще один вид анемометра, применяющийся современными учеными — тепловой анемометр, принцип действия которого основан на изменении температуры нагретой металлической нити под воздействием воздушного потока. Степень ее охлаждения в результате такого воздействия служит основанием для осуществления измерений скорости и направления ветра.

Наконец, третий наиболее распространенный сегодня тип прибора — ультразвуковой анемометр, который в 1904 году разработал геолог Андреас Флич. Он измеряет основные параметры воздушного потока в зависимости от изменения скорости звука в текущих условиях окружающей среды. При этом ультразвуковые анемометры имеют самый большой спектр возможностей, по сравнению с другими типами приборов: они позволяют производить замеры не только скорости и направления ветра, но и его температуру, влажность и другие параметры.

Ссылка на основную публикацию