Anemometer

Hvad er et anemometer?

Et anemometer er et instrument, der bruges til at måle hastigheden for gasarter, enten i et afgrænset flow, f.eks. luftstrømmen i en skakt, eller i uafgrænsede flows, f.eks. atmosfærisk vind. Et anemometer fastslår hastigheden ved at registrere ændringer i visse fysiske egenskaber for væsken eller væskens effekt på en mekanisk enhed, der indgår i flowet. Betegnelsen anemometer kommer fra de græske ordanemos, som betyder vind, og metron, som betyder mål. Mekaniske anemometre blev første gang udviklet i det 15. århundrede til måling af vindhastigheden.

Hvad bruges et anemometer til?

Et anemometer kan måle den samlede hastighed, hastigheden for en flade eller hastighedskomponenten i en bestemt retning.

Forskellige typer anemometre

Omega har et bredt udvalg af anemometre til direkte måling af vind- og lufthastighed. Et anemometer måler normalt gasstrømme, som er i turbulente flowforhold. Vingeanemometret, det termiske anemometer og kopanemometret (bruges typisk til vejrstationer) bruges primært til at måle den gennemsnitlige hastighed, mens hotwire-anemometre normalt bruges til måling af turbulenskarakteristika, f.eks. tværgående målinger i et tværsnit (betegnelsen "termisk anemometer" bruges ofte i betydningen alle anemometre, der bruger et forhold mellem varmeoverførsel og hastighed til at bestemme hastigheden.)

Anemometre til vejrstationer

Kopanemometre (brugt til vejrstationer) måler hastigheden for en flade lodret på rotationskoppernes akse. Hvis kopanemometret er monteret med akslen lodret, måler det kun vindkomponenten, der er parallel med jorden. Andre anemometre, f.eks. vingeanemometre, bruges med toppen rettet ind efter den samlede hastighedsvektor. Før et anemometer tages i brug, er det vigtigt at fastslå, hvordan det skal placeres, og hvilken komponent af den samlede hastighed målingen repræsenterer.

Hotwire- eller vingeanemometer?

Anemometre kaldes sommetider vindhastigheds- eller lufthastighedsmålere og klassificeres generelt som enten et hotwire- eller vingeanemometer. Hotwire-anemometret er bedst til nøjagtig måling af luftstrøm ved meget lave hastigheder (f.eks. under 600 m/min). Nogle modeller er beregnet til at måle hastigheder på helt op til 4500 m/min, men har stadig en meget nøjagtig målefunktion også ved meget lavere hastigheder. Vingeanemometret benytter et roterende vingehjul til at registrere lufthastigheden. Vingeanamometre er det bedste valg til måling af vindhastighed. Mange har mulighed for brugerdefinering af måleenheden: ft/min, m/s, MPH, km/t og knob, som kan tilpasses anvendelsen. Et termoanemometer er et hotwire- eller vingeanemometer, som også kan foretage lufttemperaturmåling. Hygro-termometer-anemometre har de samme funktioner som et termisk anemometer samt en fugtighedssensor, der giver kunderne adgang til komplette oplysninger om omgivelserne. Et anemometer med datalogning er beregnet til at kunne gemme målinger til senere gennemgang. Nogle af dem downloader logførte lufthastighedsaflæsning til din computer til gennemgang, grafopstilling og yderligere analyse.

Vingeanemometre
Anemometre til roterende mekanisk hastighed kan beskrives som tilhørende vinge- eller propellerklassen. For denne type anemometer skal rotationsaksen være parallel med vindretningen og er derfor typisk vandret. I åbne rum skifter vindens retning, og aksen skal følge ændringerne. I tilfælde, hvor luftbevægelsens retning altid er den samme, f.eks. i ventilationsskakter i miner og bygninger, bruges der vindfaner, som også kaldes luftmålere, til at opnå de mest tilfredsstillende resultater. Vingeanemometre fås med yderligere funktioner som temperatur, fugtighed og dugpunktsmålinger, volumetrisk konvertering og mulighed for datalogning.

Termiske anemometre
TTermiske anemometre bruger en meget fin tråd (ved flere mikrometre) eller et element opvarmet til en temperatur over den omgivende temperatur. Luft, som strømmer hen over dette, har en kølende effekt. Da den elektriske modstand for de fleste metaller afhænger af metallets temperatur (tungsten er et meget populært valg for hotwires), kan der opnås et forhold mellem trådens modstand og flowhastigheden.

Der findes flere metoder til implementering af dette, og hotwire-enheder kan desuden klassificeres som CCA (Constant-Current Anemometer), CVA (Constant-Voltage Anemometer) og CTA (Constant-Temperature Anemometer). Spændingsoutputtet fra disse anemometre er dermed resultatet af et slags kredsløb inde i enheden, som forsøger at bevare den pågældende variabelkonstant (effekt, spænding eller temperatur). Desuden bruges der også PWM-anemometre (puls-bredde.modulation), hvor hastigheden afledes af tidslængden for en gentagelig strømpuls, som bringer tråden op på en bestemt modstand og derefter stopper, indtil der nås en tærskelværdi, hvorefter pulsen sendes igen.

Hotwire-anemometre er ekstremt sarte, men har ekstremt højt frekvensgensvar og en god rumlig opløsning sammenlignet med andre målemetoder og anvendes derfor næsten universelt til detaljerede undersøgelser af turbulente flow eller anden form for flow, hvor der skal måles hurtige hastighedsudsving. Termiske anemometre fås med yderligere funktioner som temperaturmåling og mulighed for datalogning.

Termiske anemometre med hastigheds-/temperaturprofilering
Termiske anemometerprofileringssystemer har den mindste sensor. Sensorerne måler både hastighed og temperatur. Multipunkts-datalogningssystemet gør det muligt for brugeren at profilere flowkarakteristika i anvendelsen og analysere dataene grafisk. De bruges i vindtunneller til printkorts- og kølekappeanalyse.