В этой статье объясняется, что такое анемометры. Таким образом, вы найдете определение анемометра, различные типы анемометров и способы использования этого типа лабораторных приборов.
Что такое анемометр?
Анемометр , также называемый анемометром , представляет собой прибор, измеряющий скорость воздуха. Другими словами, анемометр — это устройство, используемое для определения скорости или силы ветра.
Анемометры в основном используются в метеорологии и авиации, хотя они также имеют ряд промышленных применений. Ниже мы увидим, каковы все виды использования анемометра.
Хотя неизвестно, был ли он в инвентаре, первое описание анемометра сделал итальянец Леон Баттиста Альберти в 1450 году.
Следует отметить, что некоторые анемометры измеряют давление воздуха, а не скорость. Аналогичным образом, некоторые многофункциональные анемометры также способны измерять температуру и влажность воздуха.
Виды анемометров
Существует несколько типов анемометров :
- Чашечный анемометр
- флюгерный анемометр
- анемометр с горячей проволокой
- Ультразвуковой анемометр
- Лазерный доплеровский анемометр
Каждый тип анемометра подробно описан ниже.
Чашечный анемометр
Он состоит из трех или четырех чашек-полусфер, соединенных рычагами с вертикальной осью. Итак, ветер ударяет по чашкам и заставляет их вращаться, поэтому чем быстрее ветер, тем быстрее будут вращаться чашки.
Этот тип анемометра также можно назвать ротационным анемометром.
Чашечные анемометры в основном используются в метеорологии, поскольку они выдерживают очень сильные порывы ветра.
флюгерный анемометр
Он состоит из пропеллера, который вращается вокруг горизонтальной оси. Однако ось гребного винта должна быть параллельна направлению ветра, поэтому ось должна следовать за изменениями направления ветра. Для этого в заднюю часть анемометра обычно встраивают флюгер.
Существуют также переносные анемометры этого типа, в этом случае человек, держащий его, должен смотреть на анемометр по направлению ветра.
анемометр с горячей проволокой
Этот анемометр имеет проволоку, обычно сделанную из вольфрама, которая электрически нагревается до температуры выше комнатной, так что, когда ветер проходит через анемометр, он охлаждает проволоку.
Поскольку электрическое сопротивление большинства металлов зависит от их температуры, можно получить зависимость между температурой проволоки и скоростью воздуха.
Эти типы анемометров очень хрупкие, но очень точные. Их используют, например, при исследовании турбулентных течений.
Ультразвуковой анемометр
Ультразвуковые анемометры используют ультразвуковые звуковые волны для измерения направления и скорости воздуха.
Эти типы анемометров имеют множество применений, например, в морской навигации, метеостанциях, авиации и т. д.
Одним из преимуществ анемометра этого типа является отсутствие движущихся частей. Поэтому на него не повлияет соленый воздух или пыль, и поэтому он, вероятно, прослужит дольше.
Лазерный доплеровский анемометр
В этих типах анемометров используется лазерный луч, разделенный на две части, один из которых выходит из анемометра, а другой служит эталоном.
Когда частицы движутся, они создают эффект Доплера, который в сочетании с лазером позволяет рассчитать скорость этих частиц и, следовательно, скорость ветра.
Как работает анемометр?
Производительность анемометра зависит от типа анемометра. Так, существуют анемометры, измеряющие скорость ветра по давлению, которое он оказывает на поверхность, например чашу или пропеллер, а есть и другие анемометры, работающие с помощью ультразвука или с помощью кабелей, сопротивление которых зависит от их температуры. В разделе выше вы объяснили, как работает каждый тип анемометра.
Однако при использовании анемометра важно провести несколько измерений с интервалом в 10 минут и за значение скорости воздуха принять среднее значение всех зарегистрированных значений. Таким образом, минимизируется влияние порывов ветра, искажающих измерения.
Но по логике вещей, если мы хотим узнать скорость ветра в конкретный момент, нам просто нужно провести измерение в этот момент.
После измерения скорости ветра тип ветра можно классифицировать в зависимости от полученной скорости:
| Тип ветра | Скорость (м/с) | Скорость (узлы) |
|---|---|---|
| Спокойствие | 0,0 – 0,4 | 0,0 – 0,9 |
| свет | 0,4 – 5,8 | 0,9 – 11 |
| Умеренный | 5,8 – 8,5 | 11 – 17 |
| Прохладный | 8,5 – 11 | 17 – 22 |
| сильный | 11 – 17 | 22 – 34 |
| Временный | 17 – 25 | 34 – 48 |
| Сильный шторм | 25 – 34 | 48 – 65 |
| Ураган | >34 | >65 |
Применение анемометров
Анемометры имеют множество применений, в том числе:
- Сельское хозяйство: Анемометр очень полезен при определении условий окружающей среды.
- Авиация: анемометры применяются при полетах на воздушном шаре, параплане, с парашютом и т. д.
- Наука: анемометр часто используется во многих научных областях, таких как метеорология, аэродинамика, науки об окружающей среде и т. д.
- Спорт: анемометр используется в некоторых спортивных соревнованиях, таких как парусный спорт, стрельба из лука или легкая атлетика.
- Инженерное дело: анемометр имеет множество применений в промышленности: его применяют для изучения воздушного потока, обеспечения безопасности на строительной площадке, анализа условий труда и т. д.