In diesem Artikel wird erklärt, was Anemometer sind. Sie finden daher die Definition eines Anemometers, die verschiedenen Arten von Anemometern und wie diese Art von Laborinstrument verwendet wird.
Was ist ein Anemometer?
Ein Anemometer , auch Anemometer genannt, ist ein Instrument, das die Luftgeschwindigkeit misst. Mit anderen Worten ist das Anemometer ein Gerät zur Bestimmung der Geschwindigkeit oder Stärke des Windes.
Anemometer werden hauptsächlich in der Meteorologie und Luftfahrt eingesetzt, finden aber auch zahlreiche industrielle Anwendungen. Im Folgenden werden wir sehen, welche Verwendungszwecke das Anemometer hat.
Obwohl nicht bekannt ist, ob er der Inventur war, erfolgte die Erstbeschreibung eines Anemometers durch den Italiener Leon Battista Alberti im Jahr 1450.
Zu beachten ist, dass einige Anemometer den Luftdruck statt der Geschwindigkeit messen. Ebenso sind einige multifunktionale Anemometer in der Lage, Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit zu ermitteln.
Arten von Anemometern
Es gibt verschiedene Arten von Anemometern :
- Becheranemometer
- Windfahnen-Anemometer
- Hitzdraht-Anemometer
- Ultraschall-Anemometer
- Laser-Doppler-Anemometer
Nachfolgend wird jeder Anemometertyp im Detail erläutert.
Becheranemometer
Es besteht aus drei oder vier Halbkugelbechern, die durch Arme zu einer vertikalen Achse verbunden sind. Der Wind trifft also auf die Becher und bringt sie zum Drehen. Je schneller der Wind weht, desto schneller drehen sich die Becher.
Diese Art von Anemometer kann auch als Rotationsanemometer bezeichnet werden.
Becheranemometer werden vor allem in der Meteorologie eingesetzt, da sie sehr starken Windböen standhalten.
Windfahnen-Anemometer
Es besteht aus einem Propeller, der sich um eine horizontale Achse dreht. Allerdings muss die Propellerachse parallel zur Windrichtung verlaufen, sodass die Achse Änderungen der Windrichtung folgen muss. Dazu wird in der Regel eine Wetterfahne in die Rückseite des Anemometers integriert.
Es gibt auch tragbare Anemometer dieser Art, bei denen die Person, die sie hält, das Anemometer in Windrichtung richten muss.
Hitzdraht-Anemometer
Dieses Anemometer verfügt über einen Draht, meist aus Wolfram, der elektrisch auf eine Temperatur über Raumtemperatur erhitzt wird, sodass der Draht abgekühlt wird, wenn der Wind durch das Anemometer strömt.
Da der elektrische Widerstand der meisten Metalle von ihrer Temperatur abhängt, lässt sich ein Zusammenhang zwischen der Temperatur des Drahtes und der Luftgeschwindigkeit herstellen.
Diese Arten von Anemometern sind sehr empfindlich, aber sehr genau. Sie werden beispielsweise bei der Untersuchung turbulenter Strömungen eingesetzt.
Ultraschall-Anemometer
Ultraschall-Anemometer nutzen Ultraschallwellen, um die Richtung und Geschwindigkeit der Luft zu messen.
Diese Arten von Anemometern haben viele Anwendungen, beispielsweise in der Schifffahrt, in Wetterstationen, in der Luftfahrt usw.
Einer der Vorteile dieses Anemometertyps besteht darin, dass er keine beweglichen Teile enthält. Es wird daher nicht durch salzige Luft oder Staub beeinträchtigt und wird daher wahrscheinlich länger halten.
Laser-Doppler-Anemometer
Diese Arten von Anemometern verwenden einen in zwei Teile geteilten Laserlichtstrahl, von denen sich einer aus dem Anemometer ausbreitet und der andere als Referenz dient.
Wenn sich die Teilchen bewegen, erzeugen sie einen Doppler-Effekt, der es in Kombination mit dem Laser ermöglicht, die Geschwindigkeit dieser Teilchen und damit die Windgeschwindigkeit zu berechnen.
Wie funktioniert ein Windmesser?
Die Leistung eines Anemometers hängt von der Art des Anemometers ab. So gibt es Anemometer, die die Windgeschwindigkeit anhand des Drucks messen, den sie auf eine Oberfläche wie eine Schüssel oder einen Propeller ausübt, während es andere Anemometer gibt, die mit Ultraschall oder mit Kabeln arbeiten, deren Widerstand von der Temperatur abhängt. Im obigen Abschnitt haben Sie erklärt, wie die einzelnen Anemometertypen funktionieren.
Bei der Verwendung eines Anemometers ist es jedoch wichtig, mehrere Messungen im Abstand von 10 Minuten durchzuführen und den Durchschnitt aller aufgezeichneten Werte als Luftgeschwindigkeitswert zu nehmen. Dadurch wird der Einfluss von Windböen, der die Messungen verfälscht, minimiert.
Aber wenn wir die Windgeschwindigkeit zu einem bestimmten Zeitpunkt wissen wollen, müssen wir logischerweise nur eine Messung in diesem Moment durchführen.
Sobald die Windgeschwindigkeit gemessen wurde, kann die Art des Windes anhand der erhaltenen Geschwindigkeit klassifiziert werden:
| Windtyp | Geschwindigkeit (m/s) | Geschwindigkeit (Knoten) |
|---|---|---|
| Ruhig | 0,0 – 0,4 | 0,0 – 0,9 |
| Licht | 0,4 – 5,8 | 0,9 – 11 |
| Mäßig | 5,8 – 8,5 | 11 – 17 |
| Cool | 8,5 – 11 | 17 – 22 |
| stark | 11 – 17 | 22 – 34 |
| Vorübergehend | 17 – 25 | 34 – 48 |
| Starker Sturm | 25 – 34 | 48 – 65 |
| Hurrikan | >34 | >65 |
Anwendungen von Anemometern
Anemometer haben viele Anwendungen, darunter:
- Landwirtschaft: Das Anemometer ist sehr nützlich bei der Bestimmung von Umweltbedingungen.
- Luftfahrt: Anemometer werden beim Heißluftballonfahren, Gleitschirmfliegen, Fallschirmfliegen usw. eingesetzt.
- Wissenschaft: Das Anemometer wird häufig in vielen wissenschaftlichen Bereichen eingesetzt, beispielsweise in der Meteorologie, Aerodynamik, Umweltwissenschaften usw.
- Sport: Das Anemometer wird bei bestimmten Sportwettkämpfen eingesetzt, beispielsweise beim Segeln, Bogenschießen oder in der Leichtathletik.
- Technik: Das Anemometer wird in der Industrie vielfältig eingesetzt: Es wird zur Untersuchung des Luftstroms, zur Gewährleistung der Sicherheit auf einer Baustelle, zur Analyse der Arbeitsbedingungen usw. eingesetzt.