Anemometr
Anemometr to urządzenie służące do pomiaru prędkości gazów i cieczy, a także kierunku ruchu. Anemometr używany do pomiaru prędkości wiatru nosi nazwę wiatromierza. W przypadku graficznego rejestrowania prędkości lub kierunku wiatru stosuje się anemograf, który często współpracuje z komputerowym zapisem danych.
Rodzaje anemometrów
Istnieje kilka typów anemometrów, które różnią się zasadą działania:
- Obrotowe (rotacyjne):
- wiatrakowe
- czaszowe – posiadają krzyżak z półkulistymi czaszami, których obrót jest proporcjonalny do prędkości wiatru.
- Wychyłowe: Wiatr odchyla prostokątną płytkę od pionu.
- Ciśnieniowe: Używają rurki Pitota do pomiaru zmian ciśnienia w poruszającym się płynie.
- Cieplne (elektryczne): Mierzą zmiany odbioru ciepła z podgrzewanej płytki, co można określić przez opór elektryczny.
- Dopplerowskie (ultrasonograficzne): Mierzą częstotliwość dźwięku, która zmienia się w wyniku ruchu ośrodka względem obserwatora (efekt Dopplera).
Pomiary ultradźwiękowe
Ultradźwiękowe pomiary prędkości wiatru polegają na wysyłaniu impulsów akustycznych, które są odbierane przez mikrofon. Mierzy się czas przelotu sygnału pomiędzy dwoma punktami (TOF). Prędkość wiatru określa się na podstawie różnicy czasów przelotu impulsów z wiatrem i pod wiatr:
- C12(mierzone) = C(powietrze) + C(wiatr)
- C21(mierzone) = C(powietrze) – C(wiatr)
Gdzie C(powietrze) jest prędkością dźwięku w powietrzu, a C(wiatr) to poszukiwana prędkość wiatru. Ponieważ prędkość dźwięku w powietrzu zależy od temperatury, czujniki dźwiękowe mogą również służyć do pomiaru temperatury. Kombinacja kilku odbiorników i nadajników pozwala na określenie wszystkich składowych prędkości wiatru.
