Informacje o anemometrach
-
Wprowadzenie
-
Jak działa anemometr?
-
Zastosowanie anemanmetrów
-
Jak znaleźć właściwy anemometr
-
Nasza praktyczna rada: kalibracja
-
FQ – najczęściej zadawane pytania dotyczące anemanmetrów
Wprowadzenie
Anemometry wykorzystywane są do dokładnego pomiaru strumienia objętości, przepływu (wartości CMM lub CFM) oraz prędkości wiatru. Anemometr ciśnieniowy może dokonywać pomiaru ciśnienia dyferencyjnego (różnicowego, szczególnie wykorzystywanego w awiacji), statycznego i atmosferycznego, badając zarówno okrągłe, jak i kwadratowe kanały powietrzne.
W Conrad znajdziesz różne typy anemometrów o różnych tolerancjach dokładności. Wiele urządzeń oprócz prędkości przepływu zbierają inne przydatne wskaźniki, takie jak temperatura, wilgotność powietrza i punkt rosy.
Jak działa anemometr?
Najstarszym typem anemometru jest anemometr wiatrakowy, zwany również anemometrem krzyżowym. Późniejsze innowacje techniczne wykorzystują inne zasady fizyczne do określania prędkości i objętościowego strumienia powietrza. Aneemometr łopatkowy działa jak wiatrak z dodatkową funkcją oceny: przepływające przez niego powietrze napędza koła łopatkowe, w wyniku czego następuje obrót, który jest oceniany za pomocą licznika. Czas jednego pełnego obrotu jest przekazywany do licznika za pomocą przekładni mechanicznej, która następnie określa aktualną prędkość wiatru i przekazuje go do wyświetlacza.
Prędkość przepływu gazów, takich jak powietrze lub cieczy np. wody jest podawana w metrach na sekundę (m/s). Oprócz prędkości wiatru w przypadku gazów, takich jak powietrze, ważną zmienną, którą określa się za pomocą anemometrów, jest natężenie przepływu objętościowego. Przepływ objętościowy to ilość (objętość) gazu (lub cieczy), która przepływa przez określony obszar (przekrój poprzeczny).
W zależności od konstrukcji i zastosowanej technologii, anemometry opierają się na różnych zasadach. Najważniejsze warianty i ich tryby pracy stosowane są niezawodnie od wielu lat.
| Budowa | Sposób działania |
|---|---|
| Wirnik łopatkowy: | Klasyczną i jedną z najstarszych form technologii pomiaru prędkości wiatru są anemometry łopatkowe. Wirniki zapewniają stałą wielkość przepływu powietrza wnikającego. Inne zmienne, takie jak opór tarcia i masa łopatek, mogą być włączone do pomiaru prędkości. W ten sposób określa się prędkość wiatru strumienia powietrza. |
| Termiczny | Anemometr termiczny podgrzewa przewód grzejny do określonej temperatury, aby zmierzyć prędkość przepływu powietrza. Prędkość przepływu powietrza jest obliczana na podstawie temperatury chłodzenia i prędkości tego chłodzenia oraz temperatury otoczenia. |
| Rura Pitota | Za pomocą rurki Pitota lub podobnych czujników pomiarowych mierzy się ciśnienie powietrza wytwarzane przez wpływające powietrze. Na podstawie zebranych danych ustala się ostatecznie prędkość przepływu powietrza. |
Nowoczesne anemometry mają zazwyczaj cyfrowe wyświetlacze i wyznaczają wiele użytecznych liczb kluczowych. Sondy z sondami stosowane są jako akcesoria do pomiarów w kanałach i szybach. Aby ocenić zebrane dane, niektóre anemometry posiadają interfejsy USB lub Bluetooth oraz dołączone do nich oprogramowanie komputerowe lub też przesyłają zmierzone wartości bezpośrednio do smartfonów i tabletów za pośrednictwem aplikacji mobilnych.
Obszary zastosowania anemometrów
Anemometry można znaleźć w wielu miejscach. Najstarszym i najbardziej znanym zastosowaniem jest określanie prędkości wiatru w ramach meteorologicznej obserwacji pogody. Jednak nowoczesne urządzenia do pomiaru pogody, które w swojej roli wykraczają daleko poza określanie prędkości wiatru, mają znacznie więcej funkcji. Anemometry w węższym znaczeniu są obecnie instalowane w miejscach eksponowanych jako systemy ostrzegania przed wiatrem.
Przy okazji: mierniki pogody i stacje meteorologiczne można również znaleźć w naszym sklepie.
Anemometr w automatyce budynków
Najczęstszym współczesnym zastosowaniem anemometrów jest automatyzacja budynków. Tutaj anemometry są wykorzystywane do sterowania systemami wentylacji i klimatyzacji. Na przykład, anemometr może być użyty do pomiaru, ile metrów sześciennych (m³) powietrza przepływa przez wylot szybu wentylacyjnego w ciągu sekundy lub minuty, aby sprawdzić działanie takich systemów.
W celu uzyskania dokładnych zmierzonych wartości często stosuje się nasadki lejkowe, które prowadzą cały przepływ powietrza do punktu pomiarowego. Natomiast w kanałach i rurach pomiar odbywa się za pomocą sond.
Anemometry mogą być również wykorzystywane do określania przepływu objętościowego przeciągów. Małe anemometry kieszonkowe są zwykle wystarczające do tego celu.
Anemometr do zastosowań przemysłowych
Anemometry stosowane są również w sektorze handlowym i przemysłowym do sprawdzania wymiarów przewodów wszelkiego rodzaju oraz do kontroli przepływu w instalacjach technicznych.
Na przykład, nadciśnienie w salach operacyjnych szpitali, które jest przeznaczone do transportu ładunku zarazków na zewnątrz, jest zapewnione przez systemy klimatyzacji i anemometry.
Turbiny wiatrowe zawierają również anemometry. Innym dużym obszarem zastosowań anemometrów jest wentylacja kopalń, która ma na celu zapewnienie bezpiecznych warunków pracy pod ziemią.
Jak znaleźć właściwy anemometr
Istnieją różne konstrukcje i tryby pracy anemometrów. Najczęstsze są:
- Szczególnie poręczne są anemometry wirnikowe. Wirnik jest zamontowany na stałe na obudowie lub jest podłączony do urządzenia pomiarowego za pomocą kabla, co daje nieco większą elastyczność w przeprowadzaniu pomiarów. Te klasyki wśród anemometrów zapewniają (w zależności od modelu) więcej pomiarów.
- Anemometr gorącego drutu może, oprócz prędkości przepływu, mierzyć temperaturę strumienia powietrza i inne zmienne. Do pomiaru temperatury potrzebny jest czujnik termiczny. Termoanemometr jest szczególnie kompaktowy i zawiera oprócz urządzenia pomiarowego trzonek teleskopowy, który może również osiągnąć przepływ powietrza z odległości. Anemometr cieplny jest szczególnie czuły i może mierzyć niskie prędkości powietrza.
- Podobnie jak anemometr z gorącym drutem, anemometr ciśnieniowy nie jest wyposażony w wirnik, lecz w cienką rurkę. Te urządzenia pomiarowe mogą być trzymane w strumieniu powietrza jak anemometry wirnikowe i w ten sposób określać prędkość przepływu powietrza za pomocą pomiaru ciśnienia/różnicy ciśnień.
W celu doboru odpowiedniego anemometru do aplikacji należy ustalić kilka ważnych parametrów:
Zakres temperatur pomiarowych
Wybierz odpowiedni zakres temperatur w zależności od warunków otoczenia, ponieważ gęstość gazów i cieczy zmienia się w zależności od temperatury. Jeśli anemometr nie jest zatwierdzony do stosowania w warunkach termicznych, może to spowodować niedokładne odczyty lub uszkodzenie sprzętu. Dostępne są temperatury w zakresie od - 10 do + 60 °C.
Zakres pomiarowy prędkości wiatru:
Oczekiwany zakres prędkości wiatru jest ważny dla rozsądnego skalowania. Dolny zakres dotyczy czułości urządzenia pomiarowego, górna granica wskazuje wartość maksymalną, do której można niezawodnie wyświetlać prędkości. Zbyt mały zakres pomiarowy może prowadzić do uszkodzenia anemometru. Dostępne są urządzenia pomiarowe dla prędkości od 0 do 80 m/s. Inne jednostki prędkości są wyświetlane bezpośrednio na niektórych licznikach, w przeciwnym razie konieczna jest ręczna konwersja lub użycie swobodnie dostępnych konwerterów online.
Kalibracja
Dostarcza informacji o standardzie, do którego kalibrowane są urządzenia. Zwłaszcza w sektorze profesjonalnym należy z wyprzedzeniem zasięgnąć informacji na temat przepisów, które mają być zastosowanie.
- DAkkS: Niemiecki organ akredytacyjny, który przeprowadza kontrole produktów, a częściowo także testy zgodności z normami technicznymi, takimi jak normy DIN i ISO, zapewniając w ten sposób międzynarodową harmonizację cech jakościowych.
- ISO: Norma ISO 17713 jest międzynarodową dyrektywą w sprawie pomiarów wiatru. Certyfikacja jest uważana za stosunkowo tanią dla producentów, ponieważ często za testem nie ma akredytowanego procesu.
- Fabryczna (bez certyfikatu): W fabryce bez certyfikatu przeprowadzane są testy porównawcze z fabrycznymi urządzeniami referencyjnymi. Kalibracja nie jest wykonywana przez akredytowane laboratorium.
- Fabryczna (z certyfikatem): Standardy zakładu z certyfikatem są akceptowane na całym świecie, jeżeli weryfikacja nie została przeprowadzona przez samego producenta, ale przez niezależną stronę trzecią. Potwierdza to prawidłowy stan fabryczny nowych urządzeń.
Nasza wskazówka: kalibracja
Producenci ponoszą znaczne koszty zewnętrznych kontroli jakości. Proces certyfikacji to odrębny rynek z mnóstwem przepisów. Jeżeli przyrząd pomiarowy nie posiada zatwierdzenia porównywalnego w skali międzynarodowej, nie powinno to koniecznie przeszkadzać użytkownikowi prywatnemu, ponieważ nie musi on mówić nic o jakości.
W rzeczywistości tego rodzaju dyrektywy i przepisy muszą być z reguły stosowane tylko przez użytkowników w sektorze przemysłowym, których przedsiębiorstwa dysponują własnymi działami jakości, aby spełnić wysokie standardy.
Dokładność
Jeżeli przyrząd pomiarowy nie posiada zatwierdzenia porównywalnego w skali międzynarodowej, nie powinno to koniecznie przeszkadzać użytkownikowi prywatnemu, ponieważ nie musi on mówić nic o jakości.
Natężenie przepływu
Natężenie przepływu powietrza jest miarą dla anemometrów do określania przepływu objętościowego. Wskazuje on ilość przepływającą w m3 na jednostkę czasu.
FQ – najczęściej zadawane pytania dotyczące anemanmetrów
Jak często można stosować anemometr?
Anemometry mogą być używane nieskończoną ilość razy w ciągu swojego życia. Ważne jest jednak prawidłowe użytkowanie i regularna kalibracja. Producenci i inni usługodawcy udzielają wsparcia w tym zakresie. Odstęp czasu między kalibracjami może wynosić rok lub kilka lat, w zależności od modelu i zastosowania.
Z jaką dokładnością mierzy anemometr?
Anemometr mierzy bardzo dokładnie z dokładnością do 3% lub mniej (w zależności od modelu). Najważniejszą rzeczą jest właściwe użycie anemometru.
W zależności od modelu i techniki pomiarowej może być konieczne wprowadzenie dodatkowych elementów lub zastosowanie określonej procedury. Prawidłowa procedura jest wyjaśniona w instrukcjach obsługi instrumentów.