Анемометры (измеритель скорости ветра, движения газов)

Прибор, контролирующий ветер

Для чего могут понадобиться измерения скорости движения ветра или газов, нетрудно догадаться. Сфера применения анемометров – устройств, контролирующих эти параметры – это не только метеорологические станции, но и любые области жизнедеятельности человека, в которых требуется определить скорость перемещения потоков воздуха: вертолётные площадки, клубы дельтапланеризма, аэродромы, спасательные мачты, вентиляционные промышленные системы, парусные суда и многое другое. Но если принцип действия «соплеменника» анемометра – флюгера, известен и понятен многим, то сам анемометр является довольно загадочным прибором. Давайте разбираться по порядку.

От итальянцев до Роберта Гука

Название прибора анемометр происходит от двух греческих слов «анэмос» (ветер) и «метрео» (измерять). Не случайно анемометр по-другому называют «ветрометр». Принято считать, что прибор был придуман математиком из Италии Леоном Баттистом Альберти приблизительно в 1540 году. Однако с тех пор немалому числу учёных ошибочно приписывали славу изобретателя – например, Роберту Гуку, который действительно не единожды пытался разработать собственные версии анемометра. Впрочем, долгое время прибор практически не менялся. Разве что позже, в 18 веке, ирландец Джон Робинсон слегка усовершенствовал конструкцию ветрометра, а в конце 20 века он приобрёл ряд новых функциональных возможностей – например, способность анализировать направление ветра, измерять показатели атмосферного давления, увлажнённость воздуха, его температуру и расход. Таким образом, сегодня анемометр можно назвать своего рода мобильной метеорологической станцией, и в современном приборостроении существует целый спектр моделей, которые даже включают в себя функции гигрометра, манометра и др.

Виды анемометров и их особенности

Анемометры бывают различны по своему строению: механические (крыльчатые и чашечные). По принципу функционирования приборы подразделяются на механические: в них газ заставляет вращаться чашечное колесо либо крыльчатку; тепловые, которые действуют на основе измерений температурных показателей, снижаемых под действием движущегося газа; и ультразвуковые, где в соответствии с различным движением газа изменяется скорость звука.

Максимальное распространение получили чашечные анемометры, представляющие собой ротор с симметрично расположенными чашками-полусферами. Ротор приводится во вращение по вертикальной оси ветром, а счётчик фиксирует количество оборотов насаженных на прибор полусфер за определённое время.

Прибор крыльчатого типа включает в себя небольшое ветровое колесо, передающее вращение на механический счётчик.

Тепловой прибор работает по электронной схеме, и чтобы произвести замеры, следует нагреть нить накаливания, а затем проанализировать её сопротивление. Но наиболее совершенными являются ультразвуковые анемометры: они отслеживают скорость потоков воздуха, ориентируясь на скорость звуков, зависящих от направления ветра. При этом, так как скорость звука подчиняется температуре среды, ультразвуковые приборы оборудованы ещё и встроенным термометром.