Анемометр (49 фото): что это такое? Термоанемометр и ультразвуковые приборы для измерения, другие ветромеры. В каких единицах измерения они измеряют?

Что это такое и зачем нужен?

Описание этих устройств, именуемых также ветромерами, стоит начать с того, что сам термин «анемометр» имеет греческие корни. Однако сами греки к появлению инструмента, который представляет приспособление для измерения интенсивности (скорости) движения ветра, не имеют никакого отношения. Его в 1540 году изобрел итальянский математик Альберти.

Стоит заметить, что после этого некоторые ученые предпринимали попытки создания аналога оборудования, которое предназначено для определения скорости ветра и других потоков. При этом в некоторых случаях им ошибочно приписывали авторство данного изобретения.

Так, астроном из Ирландии Робинсон в 1846 году смог успешно модернизировать устройство, внеся в его конструкцию некоторые изменения.

Результатом поэтапной активации этих модулей становится отображение на механических счетчиках, шкалах, индикаторах или же цифровых дисплеях скорости исследуемого потока.

1 ada instruments aerotemp 30

Так как анемометры с фиксированной крыльчаткой чаще всего используются там, где необходимо определить параметры с небольшим значением, особым фактором становится чувствительность прибора. То есть минимальное значение, при котором прибор будет реагировать.

Работает устройство от трех элементов питания класса ААА. Хватает батареек на 60 часов беспрерывной работы. Лучший показатель среди подобных приборов, и достичь его удалось благодаря автоматическому отключению при отсутствии оператора, а также самостоятельной регулировки яркости экрана, который сам подстраивается под освещение и существенно экономит заряд.

1 testo 405

Устройство с крыльчаткой тоже способно измерить герметичность окон и дверей. Но в них необходим серьезный поток, чтобы сдвинуть с места вращающийся винт. Наиболее точный метод определения параметра – тепловая антенна, используемая в данном приборе. Он определяет наличие сквозняков путем измерения и фиксации температуры на разных участка в пределах нескольких сантиметров.

Что касается самой модели, то здесь следует выделить длинную и гибкую штангу антенны, которую легко поднять на необходимую высоту. Testo 405 очень компактный и с небольшим, но информативным дисплеем, на который выводится вся необходимая информация. Из недостатков можно выделить цену устройства, но и она полностью нивелируется техническими характеристиками.

Источник

1 мегеон 11006

Главным преимуществом продукта сам производитель считает наличие большого количества метрических систем. Устройство способно измерять и выводить на дисплей показатели в футах, милях, метрах, морских милях. Температуру меряет не только в Цельсиях и Фаренгейтах, но и в Кельвинах.

Технические характеристики на довольно высоком уровне. Измерение скорости ветра начинается от 0,1 метра в секунду и это самый лучший показатель, которым не могут похвастаться даже ТОПовые бренды. Погрешность измерения от 1 до 3 процентов, что тоже является впечатляющим результатом, а работает прибор от одной девяти вольтовой батарейки.

Правда ее заряда хватит всего на 10 часов. К минусам можно отнести и стоимость прибора. Особенно в сравнении с другими моделями, имеющими схожие характеристики. Проще говоря, если вам привычнее работать с необычными метрическими системами, то для вас это лучший выбор.

2 testo 410-2

Немецкий бренд Тэсто, по праву считается лучшим производителем анемометров и многих других приборов. Здесь на высоте все параметры, какие только можно представить. Начнем с технических аспектов. Устройство способно измерить скорость ветра от 0,1 метра в секунду, и это самый низкий показатель среди подобной техники.

Далее внешние факторы и эргономика. Прибор очень удобный, о чем говорят многочисленные отзывы, и описание устройства. Небольшой корпус, с удобно расположенными кнопками и возможностью управления одной рукой. Высокий класс защищенности, позволяющий не переживать за сохранность внутренних деталей во время работы, а также специальная крышка, полностью закрывающая крыльчатку во время транспортировки. Минус тут только один – цена, это один из самых дорогих анемометров на рынке, хоть и лучший по многим показателям.

5 skywatch xplorer 4

Skywatch Xplorer 4 сложно назвать анемометром в привычном понимании. Да, эту задачу он также выполняет, но помимо измерения скорости ветра он способен также измерить температуру воздуха, влажность, высоту над уровнем моря, направление ветра, и даже температуру охлаждения воздушными массами. Настоящее чудо инженерной мысли, и разработано оно было специально для швейцарской армии.

Гражданская модель вообще не претерпела изменения. Здесь максимально защищенный корпус и все параметры на самом высоком уровне. Прибор можно топить, замораживать и даже подвергать ударам. Он выдержит все, а его стоимость не шокирует, а погрешность всех измерений минимальна.

Лучший вариант в нашем рейтинге, а 5 место обусловлено тем, что его сложно назвать анемометром в полной мере. Такая функция у него есть, но она не главная. Да и вообще здесь нет главных или второстепенных функций. Это просто универсальное устройство, которое должно быть как у путешественника, так и у мастера, если ему необходимо измерять данные параметры.

5 testo 405i

В большинстве случаев, анемометр выводит все измеряемые данные на дисплей, и этого вполне достаточно для комфортной работы. Но сегодня на смартфон не передают информацию разве что кроссовки, да и то не факт. Ключевая особенность данной модели в том, что у нее нет дисплея, а все полученные и зафиксированные данные она отправляет прямиком на ваш смартфон через специальное приложение.

В остальном обычный анемометр с достойными техническими характеристиками. Он измеряет скорость потоков и температуру при помощи специального сенсора, установленного на телескопической антенне. В рукоятку встроена всего одна кнопка, включающая и отключающая прибор.

Анемометр крыльчатый 0,2-40м/с омега нн-30а (154895370) купить в новосибирске за 57214 руб

Вращательные анемометры

Метеорологический прибор может быть оснащен чашками либо лопастями, которые играют роль чувствительного элемента. Последние подвижно закрепляются на вертикальном стержне и соединяются с измерителем. Перемещение воздушных потоков заставляет такие вертушки вращаться вокруг оси. По мере движения измерительный механизм фиксирует количество оборотов в течение определенного временного отрезка. Визуальную информацию выдает шкала скорости ветра либо цифровой дисплей.
Конструкции данного типа изобретены достаточно давно. Однако, несмотря на появление более совершенных приборов, вращательные анемометры до сих пор продолжают успешно эксплуатироваться метеорологами по всему миру.

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.

Для чего предназначен прибор. сферы применения

Анемометр – устройство, которое измеряет скорость и направление потока ветра, газа и других жидкостей.

Анемометр чашечный – самый первый, распространённый и удобный вид механических анемометров. Различают ручной или индукционный (электронный) типы устройств.

Прибор имеет широкое применение в:

• метеорологии – используется специалистами в повседневной практике;

• строительстве – устанавливают на подъёмные краны для контроля сильных порывов ветра;

• промышленности – контролируют эффективность, производительность установок различного назначения, систем кондиционирования, вентиляции, отопления, туннелей и шахт;

• различных видах спорта – чаще всего применяется в парусном спорте, а также в спортивной стрельбе: из лука и арбалета, огнестрельного и пневматического оружия;

• сельском хозяйстве – во время обработки растений химическими препаратами;

• авиации – устанавливается в аэропортах для измерения воздушных потоков и проверки состояния авиационных двигателей.

Кроме этого, с их помощью производят контроль соответствующих норм на рабочих местах, комфортных условий в офисах, на предприятиях и особенно заводах, где минимальное отклонение от нормы чревато серьёзными последствиями.

Информация по госреестру

Как правильно выбирать

Анемометры выбираются в соответствии с целями использования. Наиболее важным параметром является предел замеров скорости. Для обустройства систем кондиционирования подойдет агрегат с расчетным интервалом 0-10 м/сек., а вот в процессе проектирования вентиляционных систем на производстве и на крупных торговых площадях не обойтись без анемометра с диапазоном 0-20 м/сек.

Рассматривая каталог цифровых анемометров, особое место среди них занимают модели с возможностью замера температуры. В теплых регионах и зонах со щадящим климатом можно применять оборудование, фиксирующее положительные температуры. А в районах с суровым климатом потребуются аппараты, замеряющие параметры от -20 градусов.

Важно ориентироваться и на точность измерения. В наиболее ходовых моделях погрешность варьируется в пределах 1,5-5%. Менее точные приборы применяются в тех областях, где величина ошибки не имеет существенного значения.

Размер также имеет немалое значение. Например, для замеров в вентиляционной решетке предпочтение отдается устройствам крыльчатого типа с крупным, до 10 см, диаметром на лопастях. А для пользования в воздуховоде потребуются более компактные модели с диаметром не более 2,5 см. Они полезны при замерах небольших по скорости потоков.

Крыльчатая конструкция

В таком приборе существует особая деталь – крыльчатка в виде лопастей или вентилятора. Она установлена в защитном кольце. Существуют модели, в которых лопасти имеют жесткое крепление к измерительной части или соединение при помощи гибкого привода.

Крыльчатый анемометр действует следующим образом. При попадании воздушных масс на «вентилятор» меняется скорость, с которой вращаются лопасти.

Зубчатый механизм приводится в работу, что заставляет функционировать счетный механизм. Одновременно существует возможность определения и направления ветра.

Применяются для измерения скорости от 0,1 м/с.

Лучшие производители

Особенности использования

Особое внимание следует уделять рекомендациям производителя касательно условий эксплуатации, чтобы минимизировать риск преждевременного выхода из строя ветромера. Например, отдельным моделям категорически противопоказано воздействие прямых лучей ультрафиолета.

Важно всегда помнить, что анемометр – это точный измерительный инструмент, на качество работы которого могут негативно влиять любые внешние факторы. В частности, к таковым относится повышенное содержание в исследуемой среде пыли и грязи. Эта проблема наиболее актуальна для механических приборов.

В ситуациях с механическими ветромерами следует учитывать указанную в инструкции поверку. У цифровой модели вся информация появится на экране.

Отличия между разными типами устройств

Самым главным отличием механического устройства от электронного является то, что для первого потребуется вручную фиксировать обороты, производимые датчиками замера, а затем самостоятельно произвести расчеты по соответствующей формуле. Для электронных анемометров это действие выполнять нет необходимости, т.к. все расчеты производит электронный контроллер. Тем более, электронные варианты обладают повышенной чувствительностью и могут одновременно фиксировать три параметра:

Отдельно стоит упомянуть анемометры, чья измерительная часть выполнена в качестве специального зонда и, условно говоря, вынесена за пределы основного корпуса. Подобными аппаратами пользоваться оператору намного комфортнее, ибо непосредственно во время производства замеров можно отслеживать динамику изменения показателей.

Данная технология чаще всего применяется на вращающихся моделях и измерительный модуль присоединен к основному корпусу с помощью кабеля. Дополнительное оснащение анемометра электронным контроллером с собственной памятью будет не лишним, когда требуется постоянное сохранение результатов, включая время, место и полученные показатели измерения.

ВАЖНО! Стоит отметить, что любой анемометр является предметом измерения, поэтому на территории Российской Федерации требуется соблюдение условий их сертификации и соответствия государственным стандартам!

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.

Рекомендации по выбору

Если вы увлекаетесь экстремальными видами спорта, например, парапланеризмом или парусной регатой, то вам обязательно нужен анемометр. И лучше всего, если это будет мобильное устройство. Оно избавит вас от необходимости проведения трудоёмких расчётов для определения скорости воздушных масс. Вы получите интересующие вас данные путём нажатия всего лишь одной кнопки.

К таким приборам относится представитель каталога цифровых анемометров – анемометр SKYWATCH Xplorer 1. Его вес – всего 50 грамм. Устройство не только определяет текущую скорость воздушного потока, но и фиксирует ее максимум.

Анемометр способен производить измерения в пределах от 0,5 до 42 м/с. Есть функция подсветки дисплея. Для работы требуется обычная литиевая батарейка. Это лишь один пример.

Моделей анемометров сегодня существует множество. Вам не составит особого труда подобрать подходящую.

Специалисты дают следующие рекомендации по выбору анемометра:

• Прежде, чем идти в магазин, продумайте, как вы собираетесь использовать устройство, для каких целей оно вам необходимо.
• Определитесь с тем, какую сумму денег вы готовы потратить.
• Взвесьте технические характеристики представленных моделей.
• Изучите рейтинг популярных компаний-производителей. Известный бренд послужит гарантией качества.

Выбирая анемометр, следует быть очень внимательным, если вы хотите приобрести высококачественное устройство, которое прослужит вам долгие годы.

Самые популярные модели

На рынке сейчас представлено большое разнообразие моделей чашечных анемометров с совершенно разной ценовой политикой как иностранного происхождения, так и отечественного. Также существуют достаточно много сайтов, блогов, видео-уроков и примеров для того, чтобы сделать ручной чашечный анемометр собственными силами.

Но, несмотря на широкий выбор и возможность использовать самодельные приборы, выделяют несколько моделей, которые очень часто встречаются в различных практиках для измерения скоростей воздушных потоков и других дополнительных задач.

Модели, которые за счёт своих функциональных возможностей и удобств в эксплуатации, завоевали высокую популярность у потребителей:

Чаще всего встречается в агро-сфере и в спорте. Устройство устойчиво к попаданию воды на дисплей. Единицы измерения: м/с, км/ч, фут/мин, узлы и миль/ч. Отображает текущее, минимальное или максимальное значения.

Автоматическое отключение устройства позволяет сохранять заряд батарей. Функция сохранения последних 100 измерений. Степень защиты: IP65. Производство: Германия. Гарантия: 1 год.

• Анемометр Skywatch METEOS:

Прибор измеряет текущую скорость ветра, максимальное и минимальное значение. Кроме того, присутствуют датчики измерения температур окружающей среды и охлаждения воздушного потока. Единицы измерения — м/с, км/ч, футы/сек, мили/ч, узлы, бофорты.

Измеряет среднее значение за промежуток времени от 3 секунд до суток. Автоматическое отключение дисплея – 5 секунд. Степень зашиты IP67, что допускает кратковременное нахождение под водой на уровне 1 м, и делает его особо популярным в области водного спорта. Также часто используют в промышленности (в шахтах, дымоходах). Производство: Швейцария. Гарантия: 1 год.

Многозадачный инструмент, так как проводит измерение основной характеристики (скорости ветра), температуры воздуха, а также направление потока, что возможно благодаря флюгерному директору, который входит в комплект к данному прибору. Единицы измерения: м/с, км/ч, миль/ч, º C, CFM, CMM.

Есть дополнительная функция расчета объемного расхода воздуха. Дисплей с подсветкой и автоматическим отключением. Предназначен для метеорологических и навигационных измерений; широко используется в промышленности (шахты, вентиляционные каналы, отопления и холодильные установки). Производство: Китай. Гарантия: уточнять при покупке.

Анемометр чашечный – необходимый прибор, который применяется во многих областях. Несмотря на внушительный «возраст» идеи механизма и его принципа, устройство с каждым поколением модифицируется, «наращивая» в своём арсенале дополнительные возможности.

Не трудно предположить, что в будущем инструмент будет также существовать, а вот какие дополнительные возможности будут включены – вопрос остаётся открытым.

Советы по выбору

Выбор в пользу той или иной модели ветромера будет напрямую зависеть от особенностей эксплуатации прибора. Так, к примеру, спортсменам стоит рассматривать исключительно портативные электронные устройства. В данном случае ключевыми критериями будут компактность, минимальный вес, а также простота использования и максимальная надежность.

Такие приборы позволят получить необходимые данные нажатием одной кнопки.

Помимо всего уже перечисленного, в перечень важных факторов необходимо включить наличие дополнительных функций. От функциональности аппарата будет зависеть необходимость приобретения дополнительного оборудования в виде инструментов для определения влажности и температуры, а также тахометра.

Тепловой анемометр [ править | править код ]

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.

Термоанемометры

Подтвержденным фактом, а не личным мнением многих людей является то, что в жару даже незначительный воздушный поток становится источником исключительно позитивных эмоций, поскольку холодит кожу. Именно на этом явлении и базируется функционирование ветромера описываемого вида.

В качестве основного, то есть восприимчивого конструктивного элемента подобных аппаратов выступает нить, выполненная из тугоплавкого материала. На нее подается электрический ток, за счет которого происходит нагрев проводника. В итоге он становится теплее окружающей среды.

Стоит учесть, что подобные устройства применяются в оснащении современных автомобильных силовых агрегатов. И речь идет о датчиках массового расхода воздуха, более известных автомобилистам как ДМРВ.

Чашечный анемометр [ править | править код ]

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.

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 1935-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 1991 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).

Вращение ротора в простейших анемометрах передаётся на механический счётчик числа оборотов. Скорость подсчитывается по числу оборотов за заданное время, например, минуту, таковы ручные анемометры [5] .

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.