Анемометры

Принцип действия анемометра

Анемометры классифицируются по виду регистрации параметров, а также по принципу действия измерительного прибора. На механических устройствах параметры:

• скорость ветра и его максимальных порывов;
• средние значения силы ветра,

фиксируются стрелочными индикаторами, на основании которых рассчитываются необходимые величины. Электронные аппараты выдают на монитор уже готовые результаты. Эти приборы, как правило, оснащены памятью, что позволяет хранить полученную информацию с указанием дат и времени проведения замера.

Однако чаще всего анемометры разделяются по принципу работы. По этому признаку они могут быть:

• чашечными, представляющими собой четыре чашки полусферической формы, расположенными на спицах горизонтального ротора, вращающегося на вертикальной оси. При работе прибора ветер с любого направления вращает чашки и соответственно ротор с угловой скоростью, пропорциональной скорости ветра. Вращение передается на механический счетчик количества оборотов, при этом скорость ветра вычисляется по числу оборотов за единицу времени. В современных приборах ротор выведен на тахогенератор, напряжение с которого поступает на вольтметр и уже без дополнительных расчетов прибор демонстрирует мгновенную скорость, что дает возможность следить за ветром в режиме реального времени. Чашечные аппараты применяются в метеорологических исследованиях, а также для сигнализации о допустимой силе ветра при работе башенных кранов. Приборы такого типа позволяют производить замеры с точностью до 3%. Их достоинства в простоте конструкции, высокой надежности и прочности, в способности измерять значительные величины. В то же время, у них велик момент трогания, они обладают значительной инертностью и массивностью;
• крыльчатыми, с рабочим органом в виде легкой наклонной крыльчатки, окруженной прочным кольцом, защищающим лопасти от механических воздействий. Вращение ротора через зубчатые колеса или электрический преобразователь передается на счетный механизм. Чувствительность прибора зависит от формы лопасти, ее площади и угла наклона. Крыльчатыми анемометрами измеряется скорость направленного воздушного потока в воздуховодах систем вентиляции, кондиционирования, дымоудаления. Эти величины используются при разработке соответствующих разделов проектной документации. Крыльчатые анемометры невелики размерами, у них малый момент трогания, высокая чувствительность, дающая возможность выполнять замеры параметров в неоднородных потоках. В то же время, для получения достоверных результатов измерительный прибор необходимо направить точно по направлению воздушного потока;
• тепловыми, где в качестве рабочего органа используется нагревательный элемент – открытая нить накаливания из серебра, нихрома или вольфрама. Через нее пропускается электрический ток, вследствие чего нить нагревается до температуры, превышающей температуру окружающей среды, а при обдувании ее воздухом степень нагревания изменяется, что сказывается на проводимости металла нити накаливания. При этом степень охлаждения зависит от температуры воздуха, его влажности, а также интенсивности. Термоанемометры безынерционны, что позволяет использовать их при аэродинамических испытаниях для замеров локальной турбулентности и пульсация воздушного потока. К недостаткам термоанемометров можно отнести малую прочность нити накаливания и ее высокой чувствительностью к окислению и загрязнению. Кроме этого приборы такого вида не могут определять направление ветра;
• ультразвуковыми, принцип действия которых основан на определении разницы в направлении и скорости движения воздушного потока относительно силы и направления звуковых волн. Скорость звука определяется по затратам времени на прохождение ультразвуковыми импульсами фиксированной дистанции от излучателя до ультразвукового микрофона. На основании определенного таким образом времени определяется скорость движения воздушного потока. Поскольку на скорость движения воздуха оказывает влияние температура окружающей среды, ультразвуковые устройства обязательно оборудуются термометрами, показания которых используются при внесении поправок в расчеты скорости воздуха. Ультразвуковые аппараты надежны, долговечны и производят измерения с высокой точностью, однако их размеры мешают созданию компактных измерительных приборов;
• лазерными, основанными на допплеровском эффекте. Представляет собой оптико-электронный измерительный комплекс, действующий по принципу предполагающему перемещение предмета исследования в газовой среде под воздействием лазерного излучения, которое испускает фиксированный источник. Встроенное электронное устройство регистрирует итоговое отражение световой волны т поверхности исследуемого предмета. На следующем этапе определяется разница между исходной и отраженной частотой светового излучения, на основании которых определяются скорости ветра и газов. Плюсы лазерного устройства в возможности дистанционных измерений с высокой точностью, а также пригодность полученной информации для детального анализа плотности воздушного потока и распределения по нему отдельных частиц. В то же время крупные габариты и высокое энергопотребление установок, а также необходимость использования светоотражающих материалов, ограничивают сферу использования лазерных аппаратов.

Дополнительные возможности анемометров

Большинство анемометров кроме основных, наделены еще и дополнительными возможностями:

• измерение направления ветра;
• замеры температуры и влажности воздуха;
• наличие встроенной памяти для хранения полученной информации;
• способностью по проводу или в беспроводном режиме передавать информацию на сторонний компьютер или смартфон;
• способность анализа результатов измерения – граничные значения силы ветра, перевод одних единиц измерения в другие и т.д.;
• способность к работе в экстремальных условиях – при сильном ветре, низких температурах;
• интерфейс – ЖК-дисплей, отражающие результаты замеров параметров и позволяющий настраивать прибор;
• класс пылевлагопроницаемости, позволяющий работать с прибором в полевых условиях.

Анемометры от компании «Литас»

Приобрести современные устройства можно у компании «Литас» - одного из ведущих отечественных предприятий по изготовлению и поставкам оборудования для неразрушающего контроля. ООО «Литас» предлагает устройства, изготовленные предприятиями немецкого концерна «Testo» SE & Co. KGaA, основанного в 1957 году.

В каталоге ООО «Литас» представлены устройства различного типа, способные контролировать эффективность работы систем вентиляции и кондиционирования, а также определять параметры микроклимата в производственных и жилых помещениях. Покупателям предлагаются:

• термоанемометры «Testo 405i» и «Testo 425» с нагреваемой струной, имеющей постоянную температуру. Для поддержания степени нагрева при воздействии воздушного потока, требуется увеличенный расход электроэнергии. На основании разницы между нормальным и повышенным затратами энергии рассчитывается скорость воздуха. Прибор «Testo 425» оснащен телескопической ручкой длиной до 0,82 м, благодаря чему, анемометром можно производить замеры различных параметров в труднодоступных местах;
• крыльчатые анемометры роторного типа марки «Testo», способные производить замеры в струе горячего воздуха и малочувствительные к турбулентности:

• модель 416 со стационарной крыльчаткой диаметром 16 мм на телескопической ручке длиной до 89 см используется для определения скорости воздушного потока в воздуховодах;
• модель 410-1 с крыльчаткой диаметром 30 мм сенсором для измерения температуры целесообразно использовать для быстрых замеров скорости и температуры воздуха на выходе систем вентиляции, а «Testo 410-2» дополнительно оснащен сенсором для замеров влажности воздушного потока;
• модель 417 с крыльчаткой диаметром 10 см жестко зафиксированной на корпусе или с гибким соединением длиной 50 см (модель 417-2) лучше всего использовать для замеров скорости воздуха в отверстиях, закрытых вентрешетками. Кроме этого прибор способен проводить измерения на вихревых диффузорах;

• термоанемометр SMART- зонд модель 410i с встроенной крыльчаткой диаметром 3 см может передавать результаты замеров потока ветра непосредственно на смартфон или планшет оператора;

• карманный термоанемометр модель 405 на телескопической ручке длиной до 30 см с поворотным дисплеем используется преимущественно для измерений скорости газа в воздуховодах и для определения степени уплотнения притворов оконных и дверных проемов.

Измерительные устройства с торговой маркой «Testo» благодаря простой эксплуатации, надежности и долговечности пользуются высоким спросом на отечественном рынке.