Анемометры

Где используется прибор для измерения скорости и направления ветра?

Приспособление для измерения ветра может использоваться в разных задачах:

• виндсерфинг, параглайдинг и другие виды спорта, использующие энергию воздушных потоков;
• установка и ремонт систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и другие области, где необходимо измерить параметры воздушного потока в ограниченных пространствах;
• частный сектор или удаленная местность, где нет надежных или точных данных о погоде;
• авиация и судоходство, в том числе яхтинг, парусный спорт, моделирование судов;
• разные виды спорта, такие как теннис, бадминтон, гольф, стрельба из лука;
• охота, сафари, рыбалка.

Есть несколько различных типов анемометров, и каждый из них функционирует по-разному. То, как работает прибор для измерения скорости ветра и его направления, а также других метеорологических данных, зависит от его типа. Наиболее доступные для потребителя устройства имеют встроенную крыльчатку, которая вращается при воздействии воздушных потоков и передает данные на электрическую схему прибора, которая считывает, преобразует и предоставляет данные на дисплей.

Как работают анемометры для измерения скорости ветра?

Существуют различные виды приборов для измерения параметров воздушного потока. Современные типы анемометров можно разделить на чашечные, лопастные и приборы постоянного тока (проволочные), а также устройства, используемые прижимную пластину, трубку давления, доплеровский акустический радар, звуковые датчики и другие приспособления. Встречаются также более сложные приборы для измерения скорости и направления ветра со встроенным термометром. Например, это может быть целая портативная метеостанция, которая предоставляет пользователю больше возможностей, чем просто информация о скорости ветра и температуры. Доступны такие функции, как мониторинг влажности и индекса тепла, измерения точки росы и многое другое. Он может рассчитывать поперечный ветер, встречный ветер и попутный ветер, а также порывы ветра. Для работы прибор для измерения скорости ветра использует одну литиевую батарею.

Приборы для измерения силы и скорости ветра, которые можно найти в магазинах, обычно делятся на три категории. Самыми дешевыми и наиболее широко используемыми в экологических исследованиях являются анемометры с чашечным или лопастным механизмом, в которых вращающиеся чашки или пропеллер приводятся в движение ветром. В последнем случае устройство должно удерживаться перпендикулярно направлению ветра. Такие устройства обычно измеряют как направление, так и скорость. В то время как механические анемометры все еще используются на метеорологических станциях, ультразвуковые анемометры становятся все более популярными.

Ручные приборы часто используются экологами для краткосрочных измерений силы и скорости ветра, реже они устанавливаются с регистраторами данных для измерения микроклимата. Частично это связано с относительно большим размером многих единиц, что затрудняет измерение в кронах деревьев или близко к земле, где ветер отделен от фоновой атмосферы. Однако миниатюрные пропеллерные устройства со встроенными регистраторами данных и способностью измерять температуру и влажность доступны по относительно низкой цене и могут подходить для разных целей.

Второй формой анемометров, используемых в экологических исследованиях, являются анемометры с горячей проволокой, в которых электрически нагреваемый проводной элемент охлаждается ветром, а скорость ветра рассчитывается по скорости потери тепла. В отличие от механических анемометров, данный прибор для измерения силы и скорости ветра имеет быстрое время отклика, а отсутствие движущихся частей позволяет устанавливать их близко к земле или к растительности, поэтому они могут измерять мелкие вихри и микроклиматические воздействия. Тем не менее, относительная стоимость таких моделей является высокой для многих применений.

Более сложные ультразвуковые модели измеряют скорость ветра в трех направлениях, основываясь на времени прохождения звуковых импульсов между парами преобразователей. Несмотря на высокую стоимость, такие звуковые анемометры подходят для измерения турбулентного воздушного потока с очень высоким разрешением и обычно используются в сочетании с инфракрасными или лазерными газоанализаторами для измерения потоков в экосистемах с использованием метода вихревых ковариаций. Микрометеорологическая методика вихревых ковариаций, которая включает высокоскоростные измерения потоков воды, газа, тепла и импульса в пограничном слое атмосферы, широко используется метеорологами во всем мире.