Меню

Какие бывают виды анемометра как пользоваться и можно ли сделать своими руками

Какие бывают виды анемометра, как пользоваться и можно ли сделать своими руками

В процессе проектирования систем вентиляции и кондиционирования специалисты тщательно рассчитывают схемы и конфигурации их монтажа. Помимо конструкционного устройства и местоположения, просчитываются и внешние воздействия. В частности, качественная установка не обходится без знания того, в каком направлении и с какой скоростью будут воздействовать на объект воздушные потоки. Для подобных расчетов и применяется анемометр – это прибор для измерения характеристик ветра, а в некоторых модификациях он также позволяет определять температуру и влажность.

Устройство и принцип работы

Для всех версий данного прибора характерно присутствие в конструкции лопастей, движение которых и дает информацию для учета скорости потоков. То есть, принцип работы базируется на зависимости между непосредственно скоростью ветра и теплопередачей вольфрамовых элементов, которые располагаются на пути движения воздуха и нагреваются электротоком. Характеристики воздуха воздействуют на потоки тепла, вырабатываемого источником питания аппарата. Опять же, анемометр – это прибор для измерения не только ветра, но и его температуры, поэтому датчики фиксируют сразу несколько показателей. Также разные модификации ориентируются на работу в конкретных средах, в том числе и газовых. Поэтому их использование в деле проектирования систем вентиляции и кондиционирования, несомненно, является наиболее распространенным, но не единственным назначением.

Механические анемометры

Чашечный анемометр

Наиболее распространённый тип анемометра — это чашечный анемометр. Изобретён доктором Джоном Томасом Ромни Робинсоном, работавшем в обсерватории Армы, в 1846 году. Состоит из четырёх полусферических чашек, симметрично насаженных на крестообразные спицы ротора, вращающегося на вертикальной оси.

Чашечный анемометр с вертикальной осью расположенный на Скаджит Бэй, штат Вашингтон. Июль-Август, 2009.

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). Определив круговой сектор относительно метеостанции, в котором скорость увеличивается или уменьшается, определяется направление ветра.

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

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.

Крыльчатые анемометры

В таких анемометрах поток воздуха вращает миниатюрное лёгкое ветровое колесо (крыльчатку), ограждённую металлическим кольцом для защиты от механических повреждений. Вращение крыльчатки через систему зубчатых колёс передаётся на стрелки счётного механизма.

Ручные крыльчатые анемометры применяются для измерения скорости направленного воздушного потока в трубопроводах и коробах вентиляционных устройств для вычисления расхода вентиляционного воздуха в вентиляционных отверстиях, воздуховодах жилых и производственных зданий.

Наиболее распространённые анемометры с крыльчаткой-зондом — это Testo 416, анемометр ИСП-МГ4, анемометр АПР-2 и другие.

Основные характеристики

Как и в использовании любого измерительного прибора, оператор анемометра рассчитывает на получение точных данных. Качественные модели из профессиональных линеек характеризуются скромной погрешностью порядка 5%. Что касается измерения температурного режима, то отклонения могут составлять 1-2 °C. По сравнению со специализированными термометрами это достаточно много, но для многоцелевого аппарата – допустимо. Другой важной характеристикой является возможный диапазон величин, которые способен в принципе зафиксировать данный прибор. Вновь следует учитывать, что анемометр – это и аппарат для определения скорости, и в некотором роде термометр, поэтому и шкал будет как минимум две. Спектр измерения скорости обычно составляет коридор от 1 до 30 м/с. Температура же нередко охватывается и с отрицательными значениями – к примеру, от -10 до 60 °С.

Источник



Что такое анемометр

Анемометр (он же ветромер) — это прибор для измерения скорости газовых и воздушных потоков. Статья дает подробное описание, что такое анемометр, его разновидности, принципы действия, а также приводится инструкция, как пользоваться этим прибором.

Назначение

Изобрел анемометр естествоиспытатель, ученый Роберт Гук. После долгих испытаний и вычислений, он официально изобрел прибор в 1667 году. Данное устройство измеряет скорость ветра. Используется на метеорологических станциях по всему миру, в аэропортах, армии, а также применяется в качестве датчика вентиляционных коробов. Приборы востребованы, как источники информации для мореплавателей, машинистов высотных кранов, людей, работающих в сложной местности и на большой высоте. Со дня своего открытия, анемометр прошел путь от простого до сложного устройства с компьютерным обеспечением.

Читайте также:  Обзор бензопилы Kruger GCSK 35 45 технические характеристики и реальные отзывы владельцев

Разновидности

Анемометр постоянно усовершенствуется, но простые модели все еще используют метеорологи. Устройство делится на следующие типы, по принципу работы:

  1. Вращающийся.
  2. Термический.
  3. Акустический.
  4. Лазерный.

Измерения эти устройства делают разными методами. Далее будет рассмотрено, как измеряет скорость ветра каждый тип прибора.

Чашечный

Чашечный анемометр самый старый из современных механизмов. Для определения скорости потока использует 3 полусферы, закрепленные на неподвижных штоках. Такая конструкция позволяет делать замер без настроек направления прибора. Механические чашечные анемометры делают расчеты на основании скорости одного оборота лопастей вокруг своей оси.

Лопасти приводят в действие механический счетчик. Полученные данные делятся на коэффициент, заложенный производителем. Это значение зависит от диаметра чаш. Электронные аналоги этого устройства делают вычисления намного быстрее, а также реагируют на порывы ветра от 1 м/с. У устройства только одна функция. Определение направления потоков невозможно.

Крыльчатый или лопастной

Крыльчатый анемометр является полным аналогом чашечного. Он представляет собой прибор с пропеллером или вентилятором. Принцип действия также в подсчете скорости ветра за один оборот лопастей. Крыльчатый анемометр нуждается в точной установке по направлению потока.

Современные электронные приборы комплектуются дополнительным диффузором и флюгером. Устройства крыльчатого типа более чувствительнее чашечных аналогов, способны выдать определение скорости ветра в 0.1 м/с.

Термический

Анемометр этого типа называют термоанемометром. Для измерения скорости ветра используется принцип охлаждения нагретого предмета. Устройство комплектуется термопарой, которая нагревается от источника питания прибора.

Ветер обдувает термопару и до определенной степени охлаждает ее. От показателей скорости охлаждения делается расчет силы движения воздушного потока. Термоанемометры не используются по назначению в метеорологии. Их применяют, как датчики скорости ветра в автомобилях и авиации. Устройство также требует четкой настройки по направлению потока.

Акустические или ультразвуковые

Устройства используют в работе принцип скорости прохождения ультразвукового сигнала через пространство.

Скорость ветра влияет на этот показатель. Существует заданная скорость и время прохождения сигнала от приемника к передатчику. За счет помехи со стороны воздушного потока время увеличивается, а скорость сокращается. На этих данных и строится расчет скорости ветра.

Лазерные

Лазерный анемометр работает по тому же принципу, что ультразвуковой. Вместо сигнала используется лазерный луч, который с определенной скоростью и за заданное время движется от передатчика к приемнику.

Луч отражается от объекта и это регистрируется соответствующим датчиком. На основании этого вычисляется разница между частотой отправленного луча и отраженного. Данные показатели попадают в расчет и с их помощью происходит расчет скорости движения ветра. Этот прибор считается последней разработкой для метеорологии.

Основные отличия

Анемометры подразделяются на простые механические и сложные электронные. Механические высчитывают только параметр скорости ветра. Электронные делают расчет скорости одного порыва, нескольких повторяющихся порывов, выводят средний показатель скорости. Эти приборы удобны в использовании. Они могут самостоятельно делать расчет, запоминать результаты за месяц, вести статистику. Многие имеют подключение к сети Интернет.

Инструкция по использованию

Анемометр простой в использовании прибор. Но для каждого имеются определенные нюансы использования.

Механические

К механическим относятся чашечные и крыльчатые анемометры. Для того чтобы использовать чашечный тип, достаточно установить его на возвышении, например, на крыше здания. Далее необходимо подождать минуту и считать показания прибора. Этот показатель нужно разделить на 3 для приборов с величиной чашки 10 см и на 2 с величиной 15 см. Полученный результат является скоростью ветра на открытом пространстве.

Крыльчатые приборы более современнее. Они имеют электронную начинку для выполнения вычислений. Также эти устройства производят по типу датчик/зонд. Датчик может находится в здании, а зонд выносится на открытую местность. При этом приборы соединяются кабелем. Зонд необходимо поднять над головой или закрепить на возвышении. Прибор передаст на блок управления полученные данные, а компьютер выдаст заключительный расчет.

Электронные устройства

Из представленных типов, простому обывателю доступны лазерные и термоанемометры.

Для использования лазерных достаточно навести прибор на удаленный предмет и включить устройство. Скорость движения ветра будет рассчитана по времени возврата отраженного луча от предмета.

Термоанемометр используется также просто. Достаточно включить прибор и дождаться нагрева термопары. Далее нужно выставить анемометр по направлению потока ветра. Через минуту можно получить итоговый результат скорости.

Акустический тип анемометров используется на сложных участках рельефа. Эти приборы имеют большие габариты. Поэтому использовать такое устройство в повседневной жизни не получится. Есть аналогичные карманные устройства, но их расчет имеет большие погрешности, так как на волну влияет температура, давление, магнитные поля. В городских условиях сделать правильный замер очень сложно.

Лучшие бытовые анемометры

Далее представлен рейтинг лучших анемометров для использования в быту и на производстве.

Testo 410-2

Анемометр крыльчатого типа. Кроме основной функции замеряет влажность и температуру воздуха. Способен делать замер воздушного потока до 20 метров в секунду. Прибор имеет минимальную погрешность в 2 %. Пригоден для совершения замеров экспертными комиссиями, на что имеет официальную сертификацию. Преимущества:

  1. Работа в течение 60 часов на одной батарее.
  2. Функция замера температуры и влажности.
  3. Удобный экран с настраиваемой подсветкой.

Данная модель может использоваться на промышленных производствах. Не имеет выносного зонда. Все замеры необходимо производить на месте.

Testo 425

Анемометр теплового типа. Имеет выносной измерительный зонд и кабельное соединение. Очень чувствителен. Способен делать замеры скорости потока до 20 метров в секунду. Из преимуществ:

  1. Германское качество и точность.
  2. Отсутствие сложных настроек.
  3. Хорошо читающийся дисплей.
Читайте также:  Проекты каркасных бань своими руками Фото лучших построек

Этот прибор можно использовать для лабораторных и исследовательских работ.

АТТ-1021

Прибор чашечного типа. Относится к электронным устройствам. Способен вычислять влажность и температуру воздуха. Делает замер при максимальной скорости ветра в 35 метров в секунду. Из преимуществ:

Источник

5 советов по использованию анемометров

Содержание:

  1. 1. Точный результат
  2. 2. 5 практических советов
  3. 3. Подведем итоги

На сегодняшний день анемометры применяются в различных сферах: в метеорологии, в строительстве при создании вентиляционных шахт и воздуховодов, для проверки соблюдения санитарных норм в жилых и производственных помещениях и т.д. При этом анемометры бывают нескольких видов, у каждого из которых есть своя предпочтительная область применения.

Следует помнить, что очень важна точность показаний этого прибора. Например, при неверном использовании анемометра система вентиляции в жилом доме прошла проверку качества. Но в последствие оказалось, что в квартирах очень влажно. В результате ее реконструкция вылилась в большую сумму.

Чтобы избежать подобных ситуаций, нужно знать, как грамотно пользоваться анемометром. Казалось бы, что в этом сложного? Приставить к кондиционеру или вентиляционной трубе и посмотреть на результаты замера. Но, как показывает практика, тонкостей хватает и в этом деле.

Точный результат

Крыльчатый (мельничный) анемометр способен не только измерять скорость ветра, но и определять его направление. На конце прибора закреплены лопасти (наподобие вентилятора), которые вращаются вдоль направления воздушного потока. Такой вид рекомендуется использовать для определения средней скорости ветра в вентиляционных шахтах и трубах, при этом погрешность их может составлять до 0,05 м/с.

Для получения результатов высокой точности нужно знать несколько нюансов применения прибора. Нужно стараться размещать крыльчатый анемометр по току ветра, так, чтобы воздух проходил через весь вентилятор. Если этого не сделать, то показания не будут соответствовать реальным, ведь учитываться будет только та часть потока, которая привела лопасти в движение. Далее следует подождать несколько минут, прежде чем убирать анемометр с места измерений — ему нужно некоторое время, чтобы обработать полученные данные.

В основе принципа работы термоанемометров лежит зависимость между скоростью движения потока и теплопередачей вольфрамовой проволоки, расположенной в этом потоке и нагретой электрическим током. Характеристики воздуха (или другого газа) и влияют на количество тепла, передаваемого прибору. Особенность анемометров этого вида заключается в том, что они способны работать и в сильно разряженной среде.

В использовании термоанемометров тоже есть свои нюансы, которые следует учитывать. Так как основным рабочим элементом таких устройств является «обогреваемая струна», именно ее направляют к месту измерений: вентиляционной решетке, воздуховоду и т.д. Главное – не прилагать излишних усилий, не давить на трубку, иначе она просто сломается.

5 практических советов

  • В случае использования крыльчатого анемометра в помещении с большим содержанием примесей, пыли, грязи и т. д., после каждого использования нужно обязательно чистить вентилятор прибора сразу по окончанию работ. Пренебрежение этой процедурой обернется ухудшением качества измерений, так как загрязнения могут затруднять вращение лопастей.
  • Термоанемометр не рекомендуется оставлять под прямыми солнечными лучами. Это приведет к нагреву корпуса, поэтому данные, которые получит зонд, могут быть не точными.
  • Обратите внимание и на процедуру подключения кабеля измерительного блока. Делать это можно, только когда прибор выключен. Если не пренебрегать этой рекомендацией, анемометр не перегорит, так как на электронной плате не возникнет короткое замыкание.
  • Как и при работе с любыми другими инструментами, перед замером нужно внимательно изучить прилагающуюся к анемометру инструкцию по применению. Во-первых, именно в этом документе указываются основные правила использования анемометров, во-вторых, там расшифрованы все условные обозначения, которые будут отображаться на экране.
  • Так как практически все современные модели этой техники работают от аккумуляторных батарей, следует знать и учитывать требования к их подзарядке, в противном случае возможны поломки и некорректная работа прибора. Чтобы в самый неподходящий момент устройство не отключилось, старайтесь выключать его сразу после того, как закончите замеры. Это позволит не расходовать впустую заряд аккумулятора.

Подведем итоги

Даже такой простой прибор, как анемометр, может значительно повлиять на результат работы целого штата специалистов. В проектировании, монтаже и ремонте вентиляционных и климатических систем не возникнет никаких неточностей только в том случае, если на этапе замеров все сделать правильно.

Если Вы еще не выбрали анемометр, подходящий для ваших задач, рекомендуем ознакомиться с ассортиментом нашего сайта. Чтобы узнать подобнее о какой-либо модели, посмотрите карточку товара или позвоните менеджеру по телефону, указанному на главной странице.

Источник

Все о чашечных анемометрах

  1. Что это такое?
  2. Как выбрать?
  3. Популярные модели
  4. Как пользоваться?

Любой анемометр, он же ветромер, представляет собой прибор, используемый с XIX века и по наши дни. При этом принцип действия этих устройств остается неизменным, а их эффективность не подлежит сомнениям.

Анализируя всю имеющуюся на данный момент информацию, можно сделать вывод, что чашечные анемометры являются прародителями всех известных моделей подобного вида измерительного инструмента.

Что это такое?

Анемометры чашечного типа – это приборы, которые служат для определения скорости воздушных потоков, а также газов. Название разновидности инструмента обусловлено присутствием лопастей в виде полусфер, внешне напоминающих чаши. Как доказывает многолетняя (вековая) практика, именно за счет того что рабочая часть устройств так устроена, они максимально эффективно улавливают потоки воздуха. Следовательно, погрешность при определении показателей будет минимальной.

Простой ручной прибор рассматриваемого типа состоит из:

  • ветроприемника – лопастей с чашками, развернутыми в одном направлении;
  • оси, выполняющей функции ротора;
  • циферблата, имеющего 3 шкалы (тысячи, сотни и единицы);
  • крепежных элементов для установки аппарата на различных опорах.

Чтобы понять, как именно анемометр измеряет необходимые параметры, стоит рассмотреть принцип его работы. При этом надо выделить ключевые моменты.

  • Поток воздуха или же газа воздействует на ось прибора, оснащенную 3 или 4 полусферами. Результатом этого становится ее вращение и параллельно запуск механизма, который фиксирует количество оборотов.
  • Полученные показатели сразу же отображаются на циферблате, счетчике или же дисплее в зависимости от модификации устройства.
  • Результаты необходимо будет разделить на коэффициент, который у разных измерительных аппаратов равен 2 или 3.
Читайте также:  Как настроить универсальный пульт на телевизор автоматически

С учетом схемы работы описываемые устройства используют для определения мгновенной скорости и параллельно средних показателей потока по перпендикуляру к оси вращения лопастей. При этом основное преимущество именно чашечных моделей заключается в том, что такие анемометры выполняют свои функции без необходимости подстраиваться под конкретные условия. Такие приборы работают в любом направлении.

Кстати, индукционные модификации дополнительно измеряют температуру потока.

На данный момент рассматриваемые устройства широко применяются в разных сферах.

  • Современное строительство. В частности, приборы можно встретить на башенных кранах.
  • Метеорология.
  • Разные виды спорта. Парусный и воздушный спорт, а также спортивная стрельба из лука, арбалета, огнестрельного и пневматического оружия.
  • Аграрная сфера. Преимущественно речь идет об обработке сельхозплощадей и растений на разных этапах взращивания химическими веществами. В таких ситуациях ключевую роль будут играть при распылении веществ направление и сила ветра.
  • Авиация. В этом случае имеется в виду, помимо всего прочего, проверка технического состояния авиационных силовых установок.
  • Различные промышленные отрасли. Речь идет о контроле производительности систем вентиляции, отопления и кондиционирования. Особенно это актуально для шахт и тоннелей.

Помимо всего перечисленного, чашечные анемометры позволяют эффективно контролировать соответствие определенных параметров актуальным нормам. Имеется в виду создание максимально комфортных условий в офисах, производственных и других помещениях.

Как выбрать?

Сейчас на рынке производители представляют довольно широкий ассортимент измерительной техники, относящейся к рассматриваемой категории ветромеров. С учетом разнообразия моделей при выборе лучшего варианта необходимо учитывать ряд ключевых критерий.

  • Конфигурация аппарата. Подобная техника может быть выполнена в едином корпусе, или же иметь отдельные друг от друга считывающий и вычислительный элементы. Первый вариант актуален для ситуаций, когда места снятия данных являются легкодоступными в пределах вытянутой руки оператора. Если же объект располагается удаленно, или на пути к нему существуют преграды, то единственным выходом станут модели, укомплектованные телескопическим штангами для выносных устройств.
  • Диапазон выполняемых измерений. К примеру, для проверки систем кондиционирования в помещениях вполне достаточно аппаратов, фиксирующих данные в пределах от 0 до 10 м/с. При тестировании вентиляционных конструкций и вытяжек, как правило, используют модификации, рассчитанные на рабочий диапазон от 0 до 30 и даже 50 м/с.
  • Уровень чувствительности. Имеется в виду нижний порог активности потоков, которые будут фиксироваться прибором.
  • Функция измерения температуры. В данном случае важно учесть, что одни модели анемометров фиксируют исключительно положительную температуру, а другая категория будет актуальна при понижении столбика термометра ниже нулевой отметки (до –20 градусов).
  • Продолжительность автономной работы при установке батареек или аккумуляторов. У разных моделей этот показатель варьируется в пределах от 8 до 60 часов.
  • Погрешность. В подавляющем большинстве случаев она составляет от 1 до 5%, то есть, 0,1-0,5 м/с.

Кроме всего уже перечисленного, доступные на сегодня разновидности чашечных анемометров различаются способами фиксирования газовых потоков.

Популярные модели

С ассортиментом модификаций анемометров чашечного типа сейчас проблем не возникает. При этом модели оборудования представлены как зарубежными, так и отечественными компаниями-производителями в разных ценовых категориях.

  • Чашечный анемометр PCE-A 420 – представитель модельного ряда немецкого производителя, который широко используется в спорте, а также аграриями. Измерения осуществляются в км/ч, м/с, а также узлах, миль/ч и фут/мин. Эффективная экономия заряда АКБ обеспечивается функцией автоотключения экрана. В памяти прибора фиксируются результаты 100 последних замеров.

  • Ветромер SkyWatch Meteos. Этот аппарат определяет текущую скорость потока, а также фиксирует минимальный и максимальный показатели. Помимо этого, предусмотрено измерение температуры окружающей среды и охлаждения перемещающихся воздушных масс. Благодаря эффективной защите оборудование допускает его кратковременное нахождение под водой на глубине до 1 метра. Страна-производитель – Швейцария.

  • AM-4836C – китайский многофункциональный прибор, позволяющий определять не только скорость, но и направление потока и его температуру. Помимо этого, производителем предусмотрена опция вычисления объемного расхода. К основным преимуществам модели стоит отнести наличие дисплея с подсветкой и автоматическим отключением.

Как пользоваться?

Эксплуатация анемометра чашечного типа – это довольно простой процесс. При четком соблюдении рекомендаций производителя, указанных в инструкции по применению, замеры можно производить и без соответствующего опыта. В то же время для получения точных показателей необходимо учитывать основные правила.

Согласно инструкциям в общих чертах процедура измерений с использованием рассматриваемых устройств включает в себя несколько этапов.

  • Фиксация продолжительности выполнения операции.
  • Подсчет количества оборотов полусфер.
  • Отображение на графике расстояния, преодоленного воздушными (газовыми) потоками.
  • Вычисление и оценка полученных показателей. Имеется в виду результат деления упомянутого расстояния на время измерений.

Особое внимание при эксплуатации анемометров, как и любого другого измерительного инструмента, следует уделять уходу и правилам хранения. В частности, после измерений в условиях дымоходных шахт и тоннелей с повышенной концентрацией пыли настоятельно рекомендуется тщательно приводить устройство в порядок. В противном случае не придется рассчитывать на точность получаемых показателей, поскольку существенно увеличится погрешность.

А также важно помнить, что описываемые аппараты плохо переносят воздействие прямых солнечных лучей. Последние негативно отражаются на чувствительности, а, следовательно, на точности считываемой информации.

Нелишним будет напомнить, что кабель измерительного блока подсоединять надо только после его полной деактивации. Это исключает риск короткого замыкания и поломки прибора.

Источник

Adblock
detector