Prędkość wiatru mierzona jest za pomocą urządzenia. Jak mierzy się prędkość i kierunek wiatru? Termiczne lub termiczne

Do urządzeń meteorologicznych zalicza się urządzenie do pomiaru prędkości wiatru zwane anemometrem. Definicja ta, przetłumaczona ze starożytnej greki, dosłownie oznacza „miernik wiatru”. Wbrew nazwie urządzenie zostało wynalezione dopiero w XIX wieku. Został wynaleziony przez irlandzkiego astronoma Johna Robinsona w celu określenia prędkości wiatru.

Do czego służy urządzenie?

Obecnie urządzenie anemometryczne można znaleźć w różnych gałęziach przemysłu:

• Na stacjach meteorologicznych, które działają w celu obserwacji pogody.

• Na lotniskach. Używane są przez służbę bezpieczeństwa lotów.

• Do wyznaczania ciągu w instalacjach wentylacyjnych w górnictwie i górnictwie węglowym.

• W budownictwie dla zapewnienia bezpieczeństwa stosuje się anemometry: urządzenie montuje się na górze wysięgnika dźwigu. Gdy prędkość wiatru przekroczy zadany parametr, prace są zabronione.

• W rolnictwie urządzenie to wykorzystywane jest do zabiegów chemicznych środków ochrony roślin i nawozów.

Poniżej znajduje się lista głównych obszarów, w których wykorzystywane jest urządzenie do pomiaru prędkości. Niektóre typy mogą dodatkowo mierzyć kierunek wiatru w różnych płaszczyznach i temperaturę powietrza. Jednostki prędkości wiatru – metry na sekundę – są stosowane we wszystkich typach przyrządów.

Konstrukcja i zasada działania

Anemometr umożliwia pomiar prędkości i kierunku wiatru. Rejestruje prędkość przepływu powietrza, po czym przetwarza otrzymane informacje i przesyła je do urządzenia rejestrującego.

Głównymi elementami konstrukcji są tylko trzy bloki:

• Jednostka bezpośrednio mierząca prędkość powietrza w spoczynku. Dokładniej, urządzenie wykrywa zaburzenie mas powietrza, które powstaje w wyniku ruchu strumienia powietrza.

• Przetwornik służący do przeliczania przemieszczeń powietrza na parametr fizyczny.

• Urządzenie rejestrujące odbierające sygnał z przetwornika.

Tworzy się rodzaj łańcucha, na każdym etapie którego rolę odgrywa oddzielny blok.

Różnorodność modeli

W zależności od zasady działania urządzenie do pomiaru prędkości wiatru produkowane jest w trzech wersjach:

• Mechaniczny. W wyniku ruchu powietrza w nich poszczególne elementy obracają się. Ta kategoria obejmuje anemometry kubkowe i łopatkowe (lub łopatkowe). Różnią się od siebie konstrukcją elementu odbierającego przepływ powietrza.

• Ogrzewanie (lub termiczne). Ich konstrukcja obejmuje element grzejny (zwykle prosty drut żarowy). Pod wpływem poruszających się mas powietrza element ten ochładza się. Urządzenie określa stopień obniżenia temperatury.

• Ultradźwiękowy, który mierzy prędkość dźwięku. Dźwięk przechodzący przez poruszający się gaz ma różną prędkość. Jeśli porusza się pod wiatr, jego prędkość będzie mniejsza. I odwrotnie, gdy porusza się w tym samym kierunku co wiatr, jego prędkość będzie większa niż w nieruchomym powietrzu.

Klasyfikacja

Urządzenie do pomiaru prędkości wiatru posiada w swojej konstrukcji czujnik będący w bezpośrednim kontakcie z przepływającym powietrzem. W zależności od rodzaju tego czujnika wyróżnia się następujące typy anemometrów:

• Obrotowy, w którym poszczególne elementy konstrukcyjne zaczynają się obracać pod wpływem prędkości wiatru.

• Ultradźwiękowe, zwane również akustycznymi.

• Ogrzewanie, nazywane są również termicznymi.

• Optyczne, które z kolei dzielą się na laserowe i dopplerowskie.

• Dynamiczny, którego zasada działania opiera się na rurce Pitota-Prandtla.

• Platforma

• Wir.

To jest lista urządzeń, które można aktualnie znaleźć.

Anemometr łopatkowy

Urządzenie to potrafi określić prędkość powietrza w zakresie od 0,5 do 45 m/s. Ponadto urządzenie to umożliwia pomiar temperatury, która waha się od minus 50 do plus 100 stopni.

Konstrukcja anemometru jest taka, że ​​wiatr jest wykrywany przez łopatkowy wirnik. Jest to małe, lekkie koło, które jest chronione przed naprężeniami mechanicznymi za pomocą metalowego pierścienia. Zasada jego działania przypomina wentylator lub młyn. Pod wpływem wiatru wirnik zaczyna się obracać. Poprzez układ kół zębatych jego obrót przenoszony jest na strzałki mechanizmu zliczającego.

Anemometr ręczny zaprojektowano tak, aby mechanizm zliczający znajdował się obok wirnika. Tworzy to barierę dla wiatru, ograniczając w ten sposób zasięg działania. Urządzenia tego typu mogą mierzyć prędkość wiatru nieprzekraczającą 5 m/s. Urządzenia te nadają się do pomiaru przepływu powietrza w szybach wentylacyjnych, rurociągach, kanałach wentylacyjnych itp.

Cyfrowy anemometr wiatraczkowy został zaprojektowany w taki sposób, że czujnik jest wbudowany wewnątrz urządzenia lub jest zdalny. Dzięki takiej konstrukcji nie ma bariery dla wiatru. Urządzenie mierzy zatem przepływ, którego prędkość może osiągnąć 45 m/s.

Urządzenia typu kubkowego

Anemometr kubkowy może dokonywać pomiarów jedynie w płaszczyźnie prostopadłej do osi obrotu. Konstrukcja urządzenia składa się z 4 misek w kształcie półkul, które są osadzone na symetrycznych szprychach wirnika w kształcie krzyża.

Pierwsze wersje tego urządzenia pojawiły się już w 1846 roku. Ich twórcą jest John Robinson. Swoją nazwę zawdzięcza zewnętrznemu podobieństwu ostrzy do kubka. Lekarz założył, że na rotację miseczek nie ma wpływu ich rozmiar. Jego zdaniem prędkość obrotu misek jest trzykrotnie mniejsza niż prędkość wiatru. Teoria ta została później obalona. Udowodniono, że urządzenie ma współczynnik mieszczący się w przedziale od 2 do 3,5.

W 1926 roku John Patterson zaproponował rotor z trzema kubkami. Zauważył, że maksymalny moment obrotowy misek osiągany był przy obróceniu ich pod kątem 45 stopni w stosunku do ruchu wiatru.

Na początku lat dziewięćdziesiątych ubiegłego wieku Derek Weston udoskonalił urządzenie kubkowe do pomiaru prędkości wiatru. Jego ulepszenia umożliwiły dodatkowy pomiar kierunku ruchu wiatru. Dokonał tego w prosty sposób – na jednym z kubków umieścił flagę. Podczas obracania flaga porusza się o pół obrotu z wiatrem, a drugi - pod nim.

Ręczne przyrządy kubkowe zliczają liczbę obrotów wykonanych w danym okresie czasu. W ulepszonych anemometrach wirnik łączony jest z różnego rodzaju tachometrami. Urządzenia te są w stanie błyskawicznie pokazać prędkość wiatru i jej zmiany w czasie rzeczywistym. Interwał pomiaru - od 0,2 do 30 m/s.

Urządzenia termiczne

Zasada działania takich anemometrów polega na określeniu rezystancji elektrycznej drutu. Wartość ta zmienia się w zależności od temperatury, która jest obniżana przez poruszający się strumień powietrza. Działa to podobnie do tego, jak w upalny, słoneczny dzień bryza chłodzi skórę.

Konstrukcja anemometru to włókno metalowe (wykonane z platyny, nichromu, srebra, wolframu i innych metali), które nagrzewa się prądem elektrycznym do temperatury przekraczającej temperaturę otoczenia.

Urządzenia tego typu mają jedną istotną wadę - niską wytrzymałość na obciążenia mechaniczne.

Anemometry ultradźwiękowe

Zasada działania tych urządzeń opiera się na określeniu prędkości dźwięku w poruszającym się strumieniu powietrza. Dlatego ten anemometr nazywany jest również akustycznym. Kiedy dźwięk porusza się w tym samym kierunku co powietrze, jego prędkość wzrasta. Gdy poruszamy się w kierunku wiatru, prędkość dźwięku maleje. Dzięki temu mierzony jest czas potrzebny na otrzymanie impulsu ultradźwiękowego. Urządzenie jest podłączone do komputera w celu przetwarzania otrzymanych danych.

Czujnik może pełnić kilka funkcji. W zależności od ich liczby można wyróżnić kilka typów czujników:

• Dwuwymiarowe, które są w stanie określić prędkość i kierunek wiatru.

• Trójwymiarowe, które wyznaczają wszystkie trzy składowe wektora prędkości wiatru.

• Czterowymiarowy, który oprócz wskaźników poprzedniego typu może mierzyć temperaturę powietrza.

Urządzenia ultradźwiękowe mierzą prędkość wiatru do 60 m/s.

Urządzenie do pomiaru prędkości wiatru, jego siły, a także określania kierunku jego ruchu w meteorologii nazywa się anemometrem. Mało kto dzisiaj wie, co to jest, bo urządzenie nie rozpowszechniło się, w przeciwieństwie do np. barometru, jednak nadal służy do pomiaru parametrów wiatru zarówno na stacjach meteorologicznych, jak i w niektórych sportach, np. w żeglarstwie.

Jest również używany w innych dziedzinach nauki do pomiaru prędkości gazów lub powietrza, ale jego najpopularniejszym zastosowaniem jest nadal miernik prędkości wiatru.

Zasada działania urządzenia

Zasada działania większości tych urządzeń jest następująca: do licznika przymocowany jest jakiś element obrotowy. Kiedy wieje wiatr ruchoma część urządzenia wchodzi w życie, a parametry oddziaływania na element obrotowy przekazywane są do urządzenia pomiarowego. Tak działają anemometry mechaniczne, które dzielą się na dwa rodzaje: anemometry kubkowe i wiatraczkowe.

Istnieje również anemometr termiczny, którego zadaniem jest pomiar przesunięć temperatury elementu grzejnego względem wartości początkowej pod wpływem wiatru (im większa jest prędkość mas powietrza, im niższa temperatura element grzejny) i ultradźwiękowy, polegający na pomiarze przesunięć prędkości dźwięku w stosunku do kierunku mas powietrza (jeśli prędkość dźwięku spada w stosunku do prędkości w nieruchomym powietrzu, oznacza to, że porusza się pod wiatr, jeśli wzrasta, porusza się z wiatrem).

Rodzaje urządzeń

• Anemometr kubkowy

Zasada działania polega na pomiarze charakteru oddziaływania mas powietrza na specjalne czasze zamontowane na osi pionowej. Kiedy wieje wiatr, miseczki obracają się wokół osi. Licznik rejestruje liczba obrotów wokół osi w czasie określa prędkość wiatru. Dane przesyłane są do skali prędkości wiatru, czasami stosuje się miernik elektroniczny.

• Anemometr łopatkowy

Zasada jego działania polega na pomiarze charakteru oddziaływania wiatru na miniaturowe koło (wirnik), zamontowane na osi pionowej i zabezpieczone metalowym pierścieniem chroniącym przed uszkodzeniami mechanicznymi. Kiedy wiatr się porusza wirnik obraca się, co jest przekazywane poprzez układ kół zębatych na licznik. Urządzenie to posiada również dwa rodzaje liczników: ręczny i elektroniczny.

• Termiczny

Polega ona na zmianie liczby Nusselta, czyli na zwiększeniu strat ciepła z nagrzanego ciała proporcjonalnie do wzrostu prędkości ruchu mas powietrza. Zjawisko to można zaobserwować w życiu - przy tej samej temperaturze powietrza przy wietrznej pogodzie staje się zimniej niż przy spokojnej pogodzie. To urządzenie reprezentuje drut metalowy nagrzany do temperatury przekraczającej temperaturę medium.

W zależności od prędkości prądu, jego gęstości i wilgotności wiatru drut uwalnia określoną ilość energii, która pozwala na utrzymanie określonej temperatury drutu. Licznik rejestruje straty ciepła i wyświetla na ekranie parametry ruchu wiatru. Urządzenie ma jednak 2 wady:

1. Niska wytrzymałość elementu termicznego, ponieważ jest on reprezentowany przez bardzo cienki drut.
2. Błąd odczytu zwiększa się z upływem czasu z powodu zanieczyszczenia i utlenienia drutu.

W związku z powyższym stosuje się je z reguły w aerodynamiki do pomiaru parametrów ruchu mas powietrza, gdyż anemometry termiczne w odróżnieniu od mechanicznych są pozbawione bezwładności, co jest warunkiem koniecznym do prowadzenia aerodynamiki. eksperymenty.

• Anemometr ultradźwiękowy

Zasada działania polega na naturze zmiany prędkości dźwięku podczas poruszania się względem wiatru. W ten sposób można zmierzyć nie tylko aktualną siłę wiatru, ale także kierunek jego ruchu. Ponieważ prędkość dźwięku zależy również od temperatury powietrza ten anemometr jest wyposażony także termometr, na podstawie którego odczytów koryguje się końcowe wyniki parametrów ruchu mas powietrza, wydawane przez anemometr.

Anemometr ultradźwiękowy jest dziś najbardziej precyzyjnym i nowoczesnym urządzeniem w tej kategorii. Niektóre anemometry elektroniczne umożliwiają między innymi pomiar temperatury powietrza w momencie ruchu mas powietrza, a także jego wilgotności.

Wniosek

Rosja produkuje również urządzenia wielofunkcyjne tej kategorii, łączące funkcje różnych typów anemometrów, takich jak pomiar temperatury powietrza(gorący anemometr), jego wilgotność (żyrometr), a także obliczenie objętościowego przepływu powietrza. Takim anemometrem jest na przykład meteorometr MES200 i dyfnamometr DMTs01M. Urządzenia te służą do kontroli, naprawy i weryfikacji wentylacji w budynkach.

Wszystkie wyprodukowane na terytorium Rosji są wpisane do państwowego rejestru przyrządów pomiarowych i podlegają obowiązkowej weryfikacji. Dlatego w Rosji nie ma anemometrów bez legalizacji.

Kierunek i prędkość wiatru są jednymi z najlepszych wskaźników zmian pogody. Istnieje 16 kierunków wiatru (punktów odniesienia), wyznaczonych przez punkty kardynalne. Nazwy tych szesnastu punktów, czyli kierunków, z których wieje wiatr, podano w poniższej tabeli:

Nazwa wiatru pochodzi od części horyzontu, z której wieje. Żeglarze mówią, że wiatr „wieje w kompas”. To wyrażenie ułatwi zapamiętanie powyższej tabeli.

Oprócz tych nazw istnieją również lokalne. Na przykład na wybrzeżu Morza Białego i w obwodzie murmańskim miejscowi rybacy nazywają wiatr północno-wschodni „północnym”, południowym „letnikiem”, południowo-wschodnim „luncherem”, południowo-zachodnim - „shelovnik”, północno-zachodni - „kolejka”. Istnieją również nazwy wiatrów na Morzu Czarnym, Kaspijskim i Wołdze. Duże znaczenie dla określenia pogody mają lokalne wiatry, które należy znać i brać pod uwagę.

Aby określić kierunek wiatru, należy zwilżyć palec wskazujący i podnieść go pionowo do góry. Po stronie skierowanej w stronę wiatru będzie Ci zimno.

Kierunek wiatru można również określić za pomocą proporczyka, dymu i kompasu. Stojąc twarzą do wiatru i trzymając przed sobą kompas, którego podziałka zerowa znajduje się pod północnym końcem strzałki, umieść na jego środku zapałkę lub cienki, prosty kij, kierując go w stronę, w której znajduje się obserwator twarzą, czyli w stronę wiatru.

Przyciskając zapałkę lub patyk w tej pozycji do szkła kompasu, trzeba zobaczyć, nad którą podziałką skali się on mieści. Będzie to część horyzontu, z której wieje wiatr.

Kierunek wiatru wyznaczają lądowania ptaków. Zawsze lądują pod wiatr.

Prędkość wiatru mierzy się odległością (w metrach lub kilometrach), na jaką przemieszcza się masa powietrza w ciągu 1 sekundy. (godziny), a także w punktach według dwunastopunktowego systemu Beauforta. Prędkość wiatru stale się zmienia, dlatego często brana jest pod uwagę jego średnia wartość z 10 minut. Prędkość wiatru określa się za pomocą specjalnych przyrządów, ale można ją dość dokładnie określić naocznie, korzystając z poniższej tabeli.

Określanie prędkości wiatru (według K.V. Pokrovsky'ego):

Siłę fal morskich (jeziornych) określa się zgodnie z poniższą tabelą (według A.G. Komovsky'ego):

Wiatr jako zjawisko naturalne znany jest każdemu od najmłodszych lat. Cieszy się świeżym powiewem w upalny dzień, napędza statki przez morze, a nawet może zginać drzewa i łamać dachy domów. Głównymi cechami określającymi wiatr są jego prędkość i kierunek.

Z naukowego punktu widzenia wiatr to ruch mas powietrza w płaszczyźnie poziomej. Ruch ten występuje, ponieważ istnieje różnica ciśnienia atmosferycznego i ciepła między dwoma punktami. Powietrze przemieszcza się z obszarów o wyższym ciśnieniu do obszarów, w których poziom ciśnienia jest niższy. W rezultacie powstaje wiatr.

Charakterystyka wiatru

Do scharakteryzowania wiatru wykorzystuje się dwa główne parametry: kierunek i prędkość (siła). Kierunek wyznacza strona horyzontu, z której wieje. Można to wyrazić w punktach, zgodnie z 16-punktową skalą. Zgodnie z nim wiatr może być północny, południowo-wschodni, północno-północno-zachodni i tak dalej. można również mierzyć w stopniach w stosunku do linii południka. W tej skali północ jest definiowana jako 0 lub 360 stopni, wschód jako 90 stopni, zachód jako 270 stopni, a południe jako 180 stopni. Z kolei mierzone są w metrach na sekundę lub w węzłach. Węzeł to około 0,5 km na godzinę. Siłę wiatru mierzy się także w punktach, zgodnie ze skalą Beauforta.

Według którego określa się siłę wiatru

Skala ta została wprowadzona do obiegu w 1805 roku. W 1963 roku Światowe Stowarzyszenie Meteorologiczne przyjęło gradację, która obowiązuje do dziś. W jego ramach 0 punktów odpowiada spokojowi, w którym dym unosi się pionowo, a liście na drzewach pozostają nieruchome. Siła wiatru 4 odpowiada wiatrowi umiarkowanemu, podczas którego na powierzchni wody tworzą się małe fale, a cienkie gałęzie i liście na drzewach mogą się kołysać. 9 punktów odpowiada wichurze, która potrafi zginać nawet duże drzewa, zrywać dachówki z dachów i podnosić wysokie fale na morzu. A maksymalna siła wiatru zgodnie z tą skalą, czyli 12 punktów, występuje podczas huraganu. Jest to naturalne zjawisko, w wyniku którego wiatr powoduje poważne szkody, nawet trwałe budynki mogą się zawalić.

Wykorzystanie siły wiatru

Energia wiatrowa jest szeroko stosowana w energetyce jako jedno z odnawialnych źródeł naturalnych. Od niepamiętnych czasów ludzkość korzystała z tego zasobu. Wystarczy przypomnieć sobie żaglowce. Wiatraki, za pomocą których wiatr jest przetwarzany do dalszego wykorzystania, znajdują szerokie zastosowanie w miejscach charakteryzujących się stale silnymi wiatrami. Wśród różnych obszarów zastosowań takiego zjawiska jak energetyka wiatrowa warto wspomnieć także o tunelu aerodynamicznym.

Wiatr jest zjawiskiem naturalnym, które może przynieść przyjemność lub zniszczenie, a także być korzystne dla ludzkości. A jego konkretne działanie zależy od tego, jak duża okaże się siła (lub prędkość) wiatru.

Anemometr, w przeciwieństwie do innych przyrządów meteorologicznych - termometru i barometru, nie stał się jeszcze powszechny. Choć wiele osób wie, że przedrostek „miernik” oznacza jakieś urządzenie pomiarowe. Ale nie każdy potrafi wyjaśnić, jaką wielkość fizyczną mierzy. Dzisiaj postaramy się dowiedzieć, dlaczego używa się tego egzotycznego urządzenia.

Cel narzędzia

Anemometr to urządzenie do pomiaru prędkości wiatru, tłumaczone ze starożytnego języka greckiego jako „miernik wiatru”. Ale Grecy nie mają z tym nic wspólnego, ponieważ urządzenie zostało wynalezione przez irlandzkiego astronoma Johna Robinsona w połowie XIX wieku. Celem wynalazku było określenie siły, czyli z naukowego punktu widzenia, prędkości wiatru. Dziś jest stosowany w różnych sektorach gospodarki:

• Na stacjach meteorologicznych monitorujących pogodę, której skutki czasami skutkują ostrzeżeniami burzowymi.
• W służbach bezpieczeństwa lotów na lotniskach.
• Podczas eksploatacji systemów wentylacyjnych i stacji klimatyzacyjnych obiektów przemysłowych, tuneli metra.
• Do sterowania wentylacją wyrobisk drążonych tuneli stosowanych w górnictwie i górnictwie węglowym.
• W branży budowlanej. Rozrzutnik zamontowany na żurawiu wieżowym w przypadku przekroczenia dopuszczalnego obciążenia wiatrem ostrzega operatora o niebezpieczeństwie za pomocą sygnału świetlnego i dźwiękowego.
• Pracownicy branży rolniczej wykorzystują anemometr przy zapylaniu upraw nawozami i chemicznymi środkami ochrony roślin.
• Jest stosowany w niektórych sportach wykorzystujących energię wiatru: paralotniarstwo, regaty żeglarskie, wyścigi łodzi bojerowych i tak dalej.

Zasada działania

Aby zmierzyć prędkość przepływu powietrza i przedstawić ją w przyjaznej dla użytkownika formie, narzędzie pomiarowe składa się z trzech elementów:

1. Blok pierwotny (pomiarowy). Za pomocą przepływu powietrza powstaje zakłócający wpływ na ten lub inny parametr fizyczny (obrót, chłodzenie nagrzanego ciała, odbicie ultradźwięków, promieniowanie laserowe i niektóre inne).
2. Przetwornik. Zmieniający się parametr fizyczny moduluje jeden z rodzajów energii: mechaniczną, pneumatyczną, elektryczną, elektromagnetyczną i tak dalej.
3. Urządzenie nagrywające. Wynik wyświetlany jest za pomocą mechanicznego licznika obrotów, skali ze strzałką, wskaźnika cyfrowego i wyświetlacza.

Zasada działania czujników pomiarowych określa następującą klasyfikację anemometrów:

• obrotowy (kubek, ostrze, spirala);
• ogrzewanie (termiczne);
• ultradźwiękowe (akustyczne);
• optyczny (laser, Doppler);
• dynamiczny lub ciśnieniowy (w oparciu o rurkę Pitota-Prandtla);
• wir;
• platforma

Anemometry kubkowe

3 lub 4 półkuliste miseczki, osadzone na osi za pomocą łączących szprych, pełnią rolę wrażliwego narządu. Strumień powietrza działa na miseczki z różnymi siłami (część wypukła opływa je, a wklęsła stawia opór), w wyniku czego układ otrzymuje impuls obrotowy.

Ręczny anemometr mechaniczny jest wyposażony w kilka przyssawek. Tarcza jest licznikiem obrotów z trzema skalami: jednostkami, setkami i tysiącami. Prędkość liniowa misek nie jest zgodna z prędkością przepływu powietrza. Współczynnik anemometru (odwrotność stosunku przepływu i prędkości kubka) mieści się w zakresie od dwóch do trzech jednostek. Ponadto charakterystyka urządzenia jest nieliniowa. W związku z tym do korzystania z urządzenia wymagany jest wykres kalibracyjny i stoper. Procedura pomiaru: zanotuj liczbę obrotów w określonym przedziale czasu, na podstawie wykresu znajdź drogę przebytą przez strumień powietrza i podziel ją przez czas pomiaru. Otrzymuje się żądaną prędkość wiatru, która jest średnią prędkością w tym okresie czasu. Zakres pomiarowy: 1–20 m/s.

Ręczny anemometr indukcyjny posiada 3 czasze, co zwiększa moment obrotowy urządzenia oraz zwiększa szybkość reakcji na zmiany prędkości wiatru. Urządzenie to nie posiada dodatkowych wykresów, nie ma też konieczności rejestrowania czasu, gdyż pomiar odbywa się w czasie rzeczywistym. Wraz ze wzrostem natężenia przepływu cewka indukcyjna obraca sprężynową skalę, która pokazuje chwilowe natężenie przepływu. Zakres pomiarowy mieści się w zakresie od 0,2 do 30 m/s.

Klapowane

W tym urządzeniu wpływ wiatru odbierany jest przez wirnik łopatkowy. Zasada działania jest podobna do urządzenia kubkowego. Ze względu na to, że oś obrotu wirnika jest równoległa do strumienia powietrza, licznik mechaniczny narzędzia ręcznego znajduje się w pobliżu łopatek (z tyłu). Jest to zatem swego rodzaju przeszkoda dla wiatru, która ogranicza zasięg działania. Ręczny anemometr łopatkowy może mierzyć średnią prędkość wiatru nie przekraczającą 5 m/s.

Cyfrowy anemometr wiatraczkowy nie posiada mechanicznego licznika obrotów zapobiegającego ruchowi powietrza, dzięki czemu mierzona przez urządzenie prędkość przepływu sięga 45 m/s. W takim przypadku czujnik łopatkowy może być wbudowany lub zdalny. Można zmierzyć prędkość średnią, maksymalną i minimalną.

Ultradźwiękowy

Zasada działania opiera się na zmianie prędkości drgań dźwięku w poruszającym się środowisku powietrza. Jeżeli poruszający się strumień powietrza skierowany jest w stronę źródła ultradźwięków, prędkość tego ostatniego maleje. I odwrotnie, poruszając się w tym samym kierunku co dźwięk, przepływ zwiększa swoją prędkość. Zatem kontrolując czas odbioru impulsu ultradźwiękowego odbitego od powietrza, można określić prędkość przepływu. Urządzenia ultradźwiękowe podłącza się do jednostki przetwarzającej dane meteorologiczne, a wyniki przesyłane są do komputera osobistego. Czujniki różnią się liczbą wykonywanych pomiarów:

• Dwuwymiarowy. Mierzony jest kierunek przepływu i jego prędkość.
• Trójwymiarowy. Wyznaczane są 3 wektory prędkości.
• Anemometry termiczne (4-wymiarowe). Anemometr taki jest urządzeniem umożliwiającym pomiar nie tylko 3 składowych prędkości, ale także temperatury powietrza otoczenia.

Brak ruchomych elementów pozwala urządzeniu akustycznemu mierzyć prędkość wiatru do 60 m/s.

Termiczne lub termiczne

Wiadomo, że w czasie upałów świeży powiew przyjemnie chłodzi skórę. I nie są to subiektywne odczucia, ale prawdziwy fakt. Na tej zasadzie opiera się działanie anemometrów termicznych. Czułym elementem tego urządzenia jest nić wykonana z materiału ogniotrwałego, przez którą przepływa prąd elektryczny. Przewodnik nagrzewa się do wyższej temperatury niż otaczające środowisko. Nadmuchujące powietrze chłodzi przewodnik, w wyniku czego zmienia się jego rezystancja. Istnieją 3 schematy podłączenia czujnika:

• ze stałą wartością prądu;
• ze stałym napięciem;
• stałe połączenie termiczne.

Konstrukcja ta stosowana jest w czujniku masowego przepływu powietrza (MAF), który jest wyposażony we wszystkie nowoczesne silniki samochodowe.

Wybór niedrogiego anemometru

Osoby lubiące ekstremalny wypoczynek czasami potrzebują mobilnego asystenta pogodowego. Nie każdy chce wykonywać skomplikowane manipulacje za pomocą pisemnych obliczeń w celu określenia prędkości wiatru. Nowoczesne urządzenia cyfrowe zrobią to za naciśnięciem jednego przycisku i tak właśnie jest anemometr sportowy SKYWATCH Xplorer 1. Kieszonkowe urządzenie z czujnikiem łopatkowym waży 50 g. Zakres pomiarowy: 0,5–42 m/s. Określa aktualną prędkość wiatru z ustaleniem jej wartości maksymalnej. Posiada podświetlany ekran i działa na baterii litowej. Wytrzymuje krótkotrwałe zanurzenie w wodzie. Marką producenta jest szwajcarska firma JDC Electronic, cena to około czterech tysięcy rubli.