Замеры скорости воздушных потоков могут потребоваться в разнообразных сферах деятельности: авиации, аттестации рабочих мест, сельском хозяйстве, горной добыче и т. д. Для точного определения этого показателя применяются специальные контрольно-измерительные приборы – анемометры, имеющие различные варианты исполнения.
Общие характеристики анемометров
Анемометр – прибор метеорологического контроля, предназначенный для определения скорости воздушных потоков (в частности, скорости ветра). Измеритель скорости потока воздуха может иметь различные модификации, наибольшее распространение получили крыльчатые и чашечные анемометры. В основе таких приборов лежит вертушка с чашечками или лопастями, которые приходят в движение под действием воздушного потока. Вертушка соединена с измерительным механизмом, и вращаясь вокруг своей оси, она подает необходимую информацию непосредственно в устройство. Анемометр считывает данные, анализирует их и выводит на дисплей полученные значения скорости.
Чаще всего анемометры задействуют на метеорологических станциях. Кроме этого контрольно-измерительные устройства используют на предприятиях и производствах, оборудованных системами промышленной вентиляции и кондиционирования. Также цифровой анемометр используют везде, где требуется измерение скорости воздушных потоков.
Предприятия горнодобывающей промышленности, объекты сельскохозяйственной отрасли, авиационные центры используют как цифровые, так и электронные приборы. Такие устройства, помимо мониторинга скорости ветра, способны измерять направление движения потоков, объемный расход, влажность, температуру (для этих целей предусмотрены термоанемометры), давление масс.
Анемометры чашечного типа
Чашечные анемометры – наиболее простые контрольно-измерительные приборы. Лопасти такого устройства имеют форму полусфер, которые захватывают потоки ветра и начинают вращаться под их действием. Измерение скорости с помощью чашечных анемометров производится лишь в одной плоскости, перпендикулярно оси прибора. В зависимости от числа оборотов и скорости вращения лопастей-чашек и формируется показатель скорости воздушных потоков. Анемометры чашечного типа были изобретены еще в 19 веке, но и сегодня они успешно применяются в разнообразных промышленных отраслях.
Особенности конструкции крыльчатого анемометра
Крыльчатый анемометр представляет собой усовершенствованную версию чашечного измерителя. Важное отличие крыльчатого анемометра от своего предшественника – форма детали, предназначенной для улавливания воздушных потоков. Лопасти образуют вентилятор, который начинает вращаться при контакте с ветром, определяя тем самым скорость потока.
Крыльчатый прибор может иметь внешнее сходство с флюгером – изменять свое положение в зависимости от характера ветра, поворачиваться вдоль потока. Лопасти, закрепленные на одном из концов анемометра, вращаются соответственно воздушному потоку. Таким образом, конструкция крыльчатого анемометра имеет значительное достоинство перед чашечными моделями – этот прибор, дополнительно к скорости воздушных потоков, определяет также направление движения ветра.
Измерение скорости воздушных потоков крыльчатыми и чашечными анемометрами
При измерениях показателей ветра важно учитывать его пространственную неоднородность и непостоянство по времени. Работа крыльчатых и чашечных анемометров отличается высокой точностью, но в условиях порывистого ветра конструктивные особенности приборов могут приводить к незначительным расхождениям в максимальных значениях. Крыльчатые анемометры в меньшей степени инерционны и более чувствительны к порывам ветра. Показания измерений в чашечных устройствах несколько сглаживаются за счет массы вертушки и большего периода подсчета импульсов.
