Co je anemometr: typy, vlastnosti, jeho účel

Představitelem meteorologického zařízení, které měří rychlost pohybu vzdušných mas, je anemometr. S jeho pomocí jsou řízeny parametry průmyslových prostor, kde provoz klimatizačních systémů závisí na rychlosti pohybu proudů vzduchu. Z řečtiny se tento název překládá jako „měření větru“. Vynález z roku 1667 patří vynikajícímu vědci Robertu Hookovi.

Co měří anemometr?

Toto měřicí zařízení řeší problém stanovení:

• směr a rychlost proudění vzduchu (větru), plynné látky;
• úroveň vlhkosti (v chráněném, otevřeném prostoru);
• indikátory atmosférického tlaku;
• objemy proudění vzduchu.

Tepelné anemometry kromě uvedených funkcí mají možnost měřit stupeň ohřevu vzduchu.

Průtokoměry vzduchu v naprosté většině případů využívají při své práci metrologové ve stanicích nebo výrobních provozech s výkonnými klimatizačními systémy. Zařízení se však může stát pomocníkem tam, kde potřebujete určit, jak rychle se pohybují vzduchové hmoty.

Odborníci v oboru metrologie používají toto zařízení k měření rychlosti poryvů větru. Letiště a letištní plochy jsou vybaveny takovým zařízením, které umožňuje vyhodnotit efektivitu fungování ventilačních systémů i moderních průmyslových zařízení.

Kromě toho se zařízení používá:

• Odstřelovači, lukostřelci, biatlonisté. Umožňuje přesněji zasahovat cíle s přihlédnutím k překážkám při střelbě, které vytváří vítr.
• Fanoušci jachtingu a jachtařských regat.
• Stavaři-instalátoři. Vestavěná zařízení jsou přítomna v kabině věžového jeřábu na ovládacím panelu. Díky tomu si řidič-obsluha vždy uvědomuje sílu větru, jehož poryvy mohou být nebezpečné pro zvedání nákladu pomocí výložníku.
• Zástupci zemědělského sektoru při polních postřikovacích pracích.

Jaké typy anemometrů existují?

V závislosti na mechanismu účinku jsou zařízení klasifikována do následujících tříd:

• rotující;
• tepelný;
• akustický;
• laser.

Rozdíl mezi těmito zařízeními je technologie měření rychlosti proudění vzduchu.

1. Zástupci rotující skupiny jsou:
   • S designem šálku – typ starověkých mechanických zařízení, které dnes neztratily svůj význam. Mají čepele s polokulovitými plátky, které připomínají misku. Toto zařízení díky tomu, že ve skutečnosti nevyžaduje instalaci lopatek ve směru větru, umožňuje měřit rychlosti proudění s minimální nepřesností. Pohyb hmot by měl směřovat do dutiny polokulovitých okvětních lístků, ale ne do oblasti proudnicového dna.
   • Princip činnosti je založen na počítání otáček lopatek. Jejich počet musí být upraven pomocí koeficientu v závislosti na počtu a ploše čepelových misek. Hodnota koeficientu se pohybuje mezi 2 a 3. V případě použití mechanických modelů musí být měření prováděno za určité časové období. Elektronická je vybavena programem pro určení aktuálních poryvů z téměř několika otáček.
   • Většina zařízení tohoto typu reaguje na nárazový vítr rychlostí přesahující jeden metr za sekundu. Klasický model s podobnou konstrukcí navíc nedokáže určit, kterým směrem dochází k pohybu vzdušných hmot.
   • S lopatkovým provedením – takové anemometry jsou funkčními principy podobné předchozímu typu, ale mají menší rozměry a jsou schopny měřit parametry proudění při rychlostech nad 0,1 m/s. Jejich lopatky se otáčejí vlivem nárazového větru nebo pohybu plynů, to připomíná vrtule ventilátorů nebo letadel. Rychlost pohybu větru se určuje stejně jako v předchozí situaci pomocí počtu otáček a koeficientu přístroje. Díky difuzoru, orientovanému podél pohybu vzduchových hmot, lze získat přesnější výsledky měření. Často je takový anemometr vybaven malou korouhvičkou pro určení směru větru.
2. Do termální skupiny patří tzv. hot-wire anemometry, které obsahují termočlánek. Zařízení umožňuje zaznamenávat tepelné ztráty v důsledku proudění vzduchu. Každý ví, že za stejných teplotních podmínek, když venku fouká, je pocit chladu silnější, než když je bezvětří. Thermal má vlákno, kterým prochází elektřina. V důsledku silného foukání se mění stupeň ohřevu vlákna, což ovlivňuje schopnost kovu vést proud. To je základem pro činnost elektroniky přístroje při určování rychlosti proudění vzduchu. Takové zařízení často funguje jako integrovaný prvek jiných systémů. Automobily mají , které určují poměr přípravy hořlavé kapalné látky používané u spalovacích motorů. Senzory těchto zařízení jsou horkovodičové anemometry.
3. Zástupci akustické skupiny mají jiné jméno – ultrazvukové anemometry. Zařízení reprodukuje ultrazvukové signály. Poté se určí rychlost zvuku, jejíž velikost je ovlivněna pohybujícími se vzduchovými hmotami. Výsledek je přeměněn na rychlost pomocí přístrojové elektroniky. Zařízení z této skupiny se často používá k určení rychlosti proudění plynu. Tento anemometr je komplexní systém, který provádí výpočty zohledňující čas potřebný k tomu, aby ultrazvukové vlny urazily vzdálenost mezi vysílaným a přijímaným zařízením, a také vliv vnějších faktorů. Jedná se především o parametry vzduchu, jako je teplota a vlhkost.
4. Skupinu laserů představují měřicí přístroje nové generace, které si teprve získávají na oblibě. Toto kompaktní zařízení často využívají příznivci extrémních sportů. Má jiné jméno – Doppler (na počest autora vynálezu). Vynálezce navrhl princip závislosti frekvence záření na rychlosti pohybu zdroje a přijímače. To posloužilo jako základ pro vytvoření komplexního opticko-elektronického měřícího komplexu – laserového anemometru. Funguje na principu, který spočívá v pohybu předmětu v proudu vzduchu nebo plynu pod vlivem laserového záření, které vytváří pevný zdroj. Snímač přístroje zaznamenává výsledek procesu – odraz světelné vlny od povrchu předmětu. Dále přichází na řadu výpočet rozdílu mezi vyzařovanými frekvencemi světla (původního a odraženého). S přihlédnutím k těmto ukazatelům se vypočítá rychlost větru a pohyb proudění plynu.

Existuje další klasifikace, podle které jsou anemometry rozděleny do 2 typů:

• Elektronika – zařízení, kde elektronika provádí všechny potřebné manipulace s výpočty. Jsou vysoce citliví. Tato zařízení (především zástupci rotační skupiny) mohou být vybavena dálkovým měřicím prvkem, který má podobu sondy. Jsou vhodné pro měření, protože výsledek se okamžitě zobrazí na obrazovce přístroje. Sonda je připojena k zařízení pomocí elastického drátu. Přístroje mohou být vybaveny vlastní pamětí, do které se ukládají výsledky měření. Při zobrazení dat lze uvést datum a čas, kdy byly zaznamenány. Dostupnost dalších funkcí závisí na modelu.
• Mechanické – zařízení, kde musíte nezávisle sledovat otáčky a vypočítat ukazatele pomocí vzorců.

Tato měřicí technika zaznamenává:

• aktuální rychlost;
• silné poryvy větru;
• průměrné hodnoty.

Jak si vybrat?

Při výběru zařízení musíte jasně pochopit, pro jaké účely je potřeba. Na základě toho byste měli objasnit klíčové technické vlastnosti různých možností a porovnat sadu funkcí drahých a levných modelů. Tyto informace lze nalézt v návodech k použití.

V tomto případě se doporučuje věnovat pozornost následujícím základním parametrům:

• maximální chyba – množství možné chyby během měření;
• měřící rozsah je důležitý parametr, který se volí s ohledem na podmínky plánovaných měření;
• rozlišení přístroje – u analogových modelů je to dělicí cena, u digitálních modelů je to maximální počet číslic za desetinnou čárkou.

Po seznámení s těmito parametry stojí za to prozkoumat další funkce.

Na katalogové stránce firmy ECO-INTECH naleznete moderní měřiče proudění vzduchu, rychlosti a směru větru, proudů plynů, vyznačující se vysokou přesností a jednoduchostí použití.

Doporučujeme věnovat pozornost následujícím modelům anemometrů:

• Testo 410-1 je pohodlný, kompaktní a snadno použitelný měřič průtoku vzduchu a teploty vyrobený v Německu. Ideální volba pro sledování parametrů na výstupech vzduchového potrubí.
• Testo 410-2 – kromě rychlosti a teploty měří vlhkost vzduchu díky patentovanému senzoru Testo.
• Testo 440 je multifunkční kompaktní zařízení s možností připojení až tří sond (kabelová, teplotní, Bluetooth sonda) pro měření kvality vnitřního vzduchu a pro uvádění do provozu ventilačních systémů.
• Testo 425 je horkovodičový anemometr s funkcí získávání průměrných hodnot průtoku, objemového průtoku a stupně ohřevu. Má trvale připojenou vyhřívanou sondu a teleskopickou rukojeť. Umožňuje zaznamenávat aktuální hodnoty díky speciální funkci HOLD.
• Testo 480 je přenosný multifunkční model pro hodnocení mikroklimatických parametrů, který kombinuje moderní design a inovativní technologie. Měřič informuje uživatele o tom, jak provádět nezbytné postupy měření, a také vytvářet zprávy.
• Balometer Testo 420 je nové elektronické zařízení. Takový měřič pomůže upravit objemový průtok vzduchu na přívodních a výfukových ventilačních mřížkách. Je lehký, přesný a snadno se používá.