In dit artikel wordt uitgelegd wat windmeters zijn. U vindt daarom de definitie van een anemometer, de verschillende soorten anemometers en hoe dit type laboratoriuminstrument wordt gebruikt.
Wat is een anemometer?
Een anemometer , ook wel anemometer genoemd, is een instrument dat de luchtsnelheid meet. Met andere woorden, de anemometer is een apparaat dat wordt gebruikt om de snelheid of kracht van de wind te bepalen.
Anemometers worden voornamelijk gebruikt in de meteorologie en de luchtvaart, maar kennen ook diverse industriële toepassingen. Hieronder zullen we zien wat alle toepassingen van de windmeter zijn.
Hoewel niet bekend is of hij de inventaris was, werd de eerste beschrijving van een windmeter gemaakt door de Italiaan Leon Battista Alberti in 1450.
Opgemerkt moet worden dat sommige anemometers de luchtdruk meten in plaats van de snelheid. Op dezelfde manier zijn sommige multifunctionele anemometers ook in staat de luchttemperatuur en vochtigheid te meten.
Soorten windmeters
Er zijn verschillende soorten anemometers :
- Beker-anemometer
- windvaan-anemometer
- hete draad anemometer
- Ultrasone anemometer
- Laser-Doppler-anemometer
Elk type anemometer wordt hieronder in detail uitgelegd.
Beker-anemometer
Het bestaat uit drie of vier halve bolvormige kopjes die door armen met een verticale as zijn verbonden. Dus de wind raakt de cups en laat ze draaien, dus hoe sneller de wind gaat, hoe sneller de cups zullen draaien.
Dit type anemometer wordt ook wel een rotatie-anemometer genoemd.
Cup-anemometers worden vooral in de meteorologie gebruikt, omdat ze bestand zijn tegen zeer sterke windstoten.
windvaan-anemometer
Het bestaat uit een propeller die rond een horizontale as draait. De propelleras moet echter evenwijdig zijn aan de windrichting, dus de as moet veranderingen in de windrichting volgen. Om dit te doen, wordt meestal een windwijzer in de achterkant van de windmeter geïntegreerd.
Er zijn ook draagbare windmeters van dit type, in welk geval de persoon die deze vasthoudt, naar de windmeter moet kijken in de richting van de wind.
hete draad anemometer
Deze anemometer heeft een draad, meestal gemaakt van wolfraam, die elektrisch wordt verwarmd tot een temperatuur boven kamertemperatuur, zodat wanneer wind door de anemometer gaat, deze de draad afkoelt.
Omdat de elektrische weerstand van de meeste metalen afhangt van hun temperatuur, kan er een verband worden verkregen tussen de temperatuur van de draad en de luchtsnelheid.
Dit soort anemometers zijn erg delicaat, maar ze zijn zeer nauwkeurig. Ze worden bijvoorbeeld gebruikt bij de studie van turbulente stromingen.
Ultrasone anemometer
Ultrasone anemometers gebruiken ultrasone geluidsgolven om de luchtrichting en -snelheid te meten.
Dit soort anemometers hebben vele toepassingen, zoals de zeevaart, weerstations, luchtvaart, enz.
Een van de voordelen van dit type anemometer is dat deze geen bewegende delen heeft. Hij heeft dus geen last van zoute lucht of stof en gaat daardoor waarschijnlijk langer mee.
Laser-Doppler-anemometer
Dit soort anemometers maakt gebruik van een laserlichtbundel die in tweeën is gesplitst, waarvan er één zich voortplant uit de anemometer en de andere als referentie dient.
Wanneer de deeltjes bewegen, veroorzaken ze een Doppler-effect dat, in combinatie met de laser, het mogelijk maakt de snelheid van deze deeltjes en dus de snelheid van de wind te berekenen.
Hoe werkt een windmeter?
De prestaties van een windmeter zijn afhankelijk van het type windmeter. Zo zijn er anemometers die de windsnelheid meten aan de hand van de druk die deze uitoefent op een oppervlak, zoals een kom of een propeller, terwijl er andere anemometers zijn die werken met ultrageluid of met kabels waarvan de weerstand afhangt van hun temperatuur. In het bovenstaande gedeelte heb je uitgelegd hoe elk type anemometer werkt.
Bij gebruik van een windmeter is het echter belangrijk om binnen een interval van 10 minuten meerdere metingen uit te voeren en het gemiddelde van alle geregistreerde waarden als luchtsnelheidswaarde te nemen. Op deze manier wordt het effect van windstoten, die de metingen vertekenen, geminimaliseerd.
Maar logischerwijs: als we de windsnelheid op een bepaald moment willen weten, hoeven we op dat moment alleen maar een meting te doen.
Zodra de windsnelheid is gemeten, kan het type wind worden geclassificeerd op basis van de verkregen snelheid:
| Windtype | Snelheid (m/s) | Snelheid (knopen) |
|---|---|---|
| Kalm | 0,0 – 0,4 | 0,0 – 0,9 |
| licht | 0,4 – 5,8 | 0,9 – 11 |
| Gematigd | 5,8 – 8,5 | 11 – 17 |
| Cool | 8,5 – 11 | 17 – 22 |
| sterk | 11 – 17 | 22 – 34 |
| Tijdelijk | 17 – 25 | 34 – 48 |
| Sterk onweer | 25 – 34 | 48 – 65 |
| Orkaan | >34 | >65 |
Toepassingen van windmeters
Anemometers hebben vele toepassingen, waaronder:
- Landbouw: De anemometer is zeer nuttig bij het bepalen van de omgevingsomstandigheden.
- Luchtvaart: windmeters worden gebruikt bij ballonvaren, paragliden, met een parachute, enz.
- Wetenschap: de anemometer wordt vaak gebruikt op veel wetenschappelijke gebieden, zoals meteorologie, aerodynamica, milieuwetenschappen, enz.
- Sport: de windmeter wordt gebruikt bij bepaalde sportwedstrijden, zoals zeilen, boogschieten of atletiek.
- Engineering: de anemometer heeft vele toepassingen in de industrie, hij wordt gebruikt om de luchtstroom te bestuderen, om de veiligheid op een bouwplaats te garanderen, om arbeidsomstandigheden te analyseren, enz.