Выбор анемометра: как сравнивать устройства перед покупкой

Что такое анемометр и что им измеряют

Анемометрами называются приборы, назначение которых — измерять скорость потока воздуха. С их помощью измеряют производительность систем вентиляции и кондиционирования в строительстве и промышленности, а также скорость ветра в метеорологии. Стандартная единица измерения — метр в секунду, сокращённо — м/с. Также скорость ветра может измеряться в километрах в час, милях в час, футах в минуту и других единицах.

Виды анемометров

Для определения скорости воздушного потока используют разные методы: механический, тепловой, ультразвуковой. А механические анемометры бывают чашечными и крыльчатыми. Рассмотрим устройство и принцип действия каждого типа приборов подробнее.

Чашечные анемометры

Принципиальное устройство прибора: на вертикальной оси вращается крестовина из спиц, на концах которых закреплены полусферы. По законам аэродинамики в потоке воздуха вокруг полусфер возникает разница давлений, и она тем больше, чем выше скорость потока. Благодаря этому крестовина с полусферами в потоке воздуха вращается с частотой, которая пропорциональна скорости потока. Существенно, что направление ветра значения не имеет, поэтому чашечный анемометр может измерять скорость ветра, но не способен определить его направление.

Чашечные анемометры чаще всего находят метеорологическое применение: их устанавливают стационарно и используют для постоянного наблюдения за скоростью ветра. Кроме того, они нашли применение в навигации, при изучении атмосферных явлений в науке, в некоторых видах спорта.

Крыльчатые анемометры

Это портативные приборы, в которых скорость потока измеряют с помощью вращающейся крыльчатки: в момент измерений её нужно располагать перпендикулярно движению воздуха. Для защиты от механических повреждений крыльчатку размещают внутри кольца. В зависимости от модели крыльчатка встраивается в корпус анемометра или подключается к нему в виде выносного зонда.

Анемометры с крыльчаткой широко используются в строительстве и промышленности для контроля работы и вычисления производительности систем вентиляции и кондиционирования.

Термоанемометры

Принцип действия термоанемометров основан на явлении охлаждения нагретого тела при обдуве его более холодным газом. Чем выше скорость потока газа, тем больше теплопотери. В термоанемометрах датчиком служит металлическая проволока, сопротивление которой зависит от её температуры. Приборы этого типа называют также анемометрами с зондом обогреваемая струна.

В момент измерений проволока нагревается электрическим током. О скорости потока газа судят по мощности электрического тока, необходимого для поддержания постоянной температуры проволоки. Чем больше мощность, тем сильнее теплопотери, а значит, и скорость потока.

В отличие от приборов с крыльчаткой, анемометры с обогреваемой струной можно использовать для измерения скорости воздуха, загрязнённого пылью. Кроме того, небольшие габариты термозонда позволяют производить замеры в труднодоступных местах.

Ультразвуковые анемометры

Принцип действия этих приборов основан на измерении скорости ультразвука в воздухе, которая зависит от скорости потока воздуха. Устройство состоит из нескольких пар излучателей и приёмников ультразвуковых волн. По времени распространения звука вычисляются направление и скорость ветра.

Ультразвуковые анемометры, как правило, используют в метеорологии. Они могут измерять одновременно скорость, направление, температуру и влажность воздуха. В отличие от довольно инерционных механических приборов, ультразвуковые способны анализировать быстрые изменения потока воздуха.

Как выбрать анемометр

Прибор подбирают в зависимости от задач, которые предстоит решать с его помощью. 

Критерии выбора перед покупкой:

• Тип прибора — портативный или стационарный, аналоговый или цифровой.
• Метод измерения — с помощью механического датчика или обогреваемой струны.
• Наличие выносного зонда.
• Диапазон и точность измерений.
• Возможность измерения температуры и влажности воздушного потока.
• Функциональность: наличие подсветки, возможность передачи данных на ПК, ёмкость встроенной памяти и т. п.
• Эргономика — информативность дисплея, удобство оранов управления.
• Габариты и защищённость корпуса от пыли, воды и других внешних воздействий.
• Наличие сертификата об испытании и поверке.
• Цена.

Как пользоваться анемометром

Изучите руководство по эксплуатации конкретной модели измерительного прибора: разберитесь, зачем нужен каждый орган управления, и ознакомьтесь с условными обозначениями на дисплее. Осмотрите прибор со всех сторон: использовать неисправное или повреждённое устройство нельзя. Проверьте состояние элементов питания: разряженные аккумуляторы зарядите, батарейки — замените.

Порядок измерений:

1. Присоедините к прибору выносной зонд. Включите прибор.
2. С помощью переключателя функций выберите нужный режим измерений (скорости потока, расхода, температуры воздуха и т. д.), затем единицы измерения.
3. Поместите зонд в измеряемую среду: расположите его так, чтобы стрелка на зонде совпадала с направлением движения воздуха. 
4. Произведите измерения, запишите полученные значения или сохраните в памяти устройства.
5. Выключите прибор и уберите его в футляр для хранения.

Заключение

Анемометры предназначены для измерения скорости ветра в метеорологии и навигации. А в промышленности и быту — для контроля работы систем вентиляции, кондиционирования, дымоудаления и т. п.

По принципу работы различают механические, термические и ультразвуковые анемометры. Приборы выбирают в зависимости от задач.