Un dispositiu per mesurar la velocitat del vent. Instrument meteorològic

Un dispositiu per mesurar la velocitat del vent i determinar la direcció del seu cop és conegut com un observatori o un anemòmetre. S'aplica aquest dispositiu quan és necessari controlar els paràmetres del moviment de les masses d'aire.

Principi de funcionament

Malgrat la varietat d'anemòmetres, que difereixen de manera constructiva, la majoria d'ells treballen pel principi de determinar la naturalesa de l'acció del flux d'aire sobre els elements rotatius en moviment.

Els dispositius d'aquesta categoria són capaços de determinar la velocitat del vent màxima actual quan bufa un flux en una determinada direcció. Els models individuals donen indicadors de flux volumètric d'aire, temperatura de flux, humitat. Per tant, un dispositiu funcional per mesurar la velocitat del vent es converteix en una estació meteorològica portàtil.

Tipus

Hi ha diversos tipus de dispositius separats que poden calcular la velocitat del vent. Actualment, es distingeixen els següents tipus d'instruments a aquest efecte:

• Rotacional;
• Vòrtic;
• Tèrmic;
• Dinamomètric;
• Òptic;
• Ultrasò.

Anem a considerar en detall els dispositius de cada tipus, determinar les seves capacitats, les seves maneres de funcionament.

Anemòmetres rotacionals

Un instrument meteorològic pot equipar-se amb tasses o fulles que tinguin el paper d'un element sensible. Aquests últims estan connectats de manera mòbil a la barra vertical i connectats al comptador. El moviment dels corrents d'aire fa que aquests tauletes giren al voltant de l'eix. A mesura que el moviment es mou, el mecanisme de mesurament registra el nombre de revolucions durant un interval de temps determinat. La informació visual és proporcionada per una escala de velocitat del vent o una pantalla digital.

Es van inventar construccions d'aquest tipus fa molt de temps. No obstant això, malgrat l'aparició d'instruments més sofisticats, els anemòmetres rotacionals continuen sent utilitzats amb èxit per meteoròlegs de tot el món.

Anemòmetres de vòrtex

En aquests instruments, la mesura de la velocitat i la direcció del vent es produeix a causa de l'efecte dels corrents d'aire sobre el impulsor de llum, situat en un pla vertical. Com en el cas anterior, la rotació del rodet, mitjançant l'actuació del sistema d' engranatges, transfereix les dades al mecanisme de recompte.

En l'actualitat, els anemòmetres de vòrtex manual són els més comuns. Aquests últims s'utilitzen per mesurar la velocitat dels fluxos d'aire en sistemes de ventilació i oleoductes, instal·lats en conductes d'objectes industrials i residencials.

Anemòmetres tèrmics

Els aparells de calor no són de gran demanda. Sovint, la necessitat de la seva aplicació sorgeix quan es mesuren els indicadors del flux d'aire lent.

El sensor de velocitat del vent tèrmic funciona d'acord amb el principi de mesurar la temperatura del filament o una placa especial, que es pressiona amb aire. A diferents velocitats de flux s'allibera una certa quantitat d'energia que permet mantenir una o altra temperatura de l'element tèrmic. De manera tan senzilla, es determina la velocitat del vent.

Anemòmetres de dinamòmetres

El dispositiu de mesurament de la velocitat del vent també pot funcionar a causa de la determinació dels indicadors de pressió del vent enmig del tub en forma de L segellat per un costat. Les dades s'obtenen comparant l'excés de pressió de l'aire a l'exterior i dins de la cel·la.

Un dinamòmetre per mesurar la velocitat del vent s'utilitza no només en meteorologia. Instal·lats dispositius similars als sistemes de ventilació i fluxos, on es calcula el cabal de volum i la seva velocitat.

Anemòmetres ultrasònics

El principi de funcionament dels dispositius d'aquesta categoria es basa en la determinació de la velocitat del so en el receptor, depenent del flux de massa d'aire. Aquests són els dispositius més precisos i moderns que també us permeten arreglar la direcció dels fluxos de vent.

Hi ha dispositius ultrasònics tridimensionals i bidimensionals. Els primers proporcionen una oportunitat per obtenir indicadors de la direcció del flux en tres components. Al seu torn, un instrument meteorològic bidimensional permet mesurar la direcció i la velocitat del vent només en el pla horitzontal. Alguns sistemes d'ultrasons calculen la temperatura del flux d'aire.

Anemòmetres òptics

Els científics-físics, enginyers implicats en programes espacials, solen recórrer a l'ús de dispositius làser per mesurar la velocitat i la direcció del moviment dels corrents d'aire. Aquests dispositius funcionen d'acord amb la definició de la dependència de la llum dispersa o reflectida des de l'objecte mòbil a la seva velocitat. Aquest mètode no implica l'acció directa de substàncies gasoses, sòlides o líquides sobre els elements del dispositiu de mesura.

L'abast dels anemòmetres òptics és extremadament ampli, començant per la determinació de les indicacions del moviment de substàncies en cèl·lules vives i capil·lars i acabant amb el càlcul de la velocitat dels gasos a l'atmosfera.

L'operació de dispositius làser ajuda amb una gran precisió a calcular la velocitat dels fluxos d'aire al voltant d'objectes mòbils, en particular, vehicles, avions, cossos espacials. Els càlculs permeten als investigadors, enginyers i mecànics desenvolupar les formes més aerodinàmiques en el disseny de la tecnologia.

Consells per escollir

Què he de buscar en triar un dispositiu per mesurar la velocitat i la direcció del flux d'aire? Aquí hi ha la llista de tasques que es presenten davant l'usuari. Depenent d'això, les següents característiques tècniques del dispositiu són importants:

• Interval de mesura màxim;
• Magnitud d'errors;
• La possibilitat d'aplicació en diverses condicions de temperatura;
• El nivell de seguretat de l'usuari quan el dispositiu està exposat a factors ambientals agressius;
• Tipus: dispositiu estacionari o portàtil;
• El grau de protecció del mecanisme dels efectes de la precipitació atmosfèrica;
• La naturalesa de la font d'alimentació del dispositiu i el mètode de generació de dades;
• Dimensions del dispositiu;
• La capacitat de calcular els indicadors de nit (la presència de llums).

Actualment, per treballar en temperatures extremadament baixes, és possible utilitzar instruments meteorològics amb preescalfadors. Per a les mines i les mines, s'utilitzen anemòmetres especialitzats capaços de funcionar correctament sota una gran humitat de l'espai circumdant i en un entorn explosiu. Aquests dispositius funcionals toleren l'efecte de l'augment de la humitat i es mantenen operatius a canvis significatius de temperatura.

Al final,

Com es pot veure, segons les necessitats personals, és possible triar el dispositiu més adequat per a la fixació dels indicadors de flux d'aire. No obstant això, hi ha complicacions aquí. Atès que tots els anemòmetres són instruments de mesura, estan subjectes a certificació i certificació en les institucions estatals pertinents.