Анемометр

Анемо́метр (от др.-греч. ἄνεμος — ветер и др.-греч. μετρέω — измеряю) — метеорологический прибор, предназначенный для измерения скорости движения газов, воздушных потоков и шкваловых порывов. В метеорологии измерения обычно проводятся на стандартной высоте 10 метров над поверхностью земли.

История создания

Первый чертёж механического прибора для измерения силы ветра принадлежит итальянскому архитектору и учёному Леону Баттисте Альберти, который описал его в 1450 году. Прибор представлял собой лёгкую пластину, подвешенную на оси, которая отклонялась под ударами ветра.

В 1846 году ирландский астроном Джон Томас Ромни Робинсон кардинально усовершенствовал конструкцию, создав чашечный анемометр. Вместо пластины он использовал четыре полусферические чашки, вращающиеся на вертикальной оси под воздействием давления воздушного потока.

Основные типы анемометров

Современные анемометры классифицируются по принципу действия чувствительного элемента:

Чашечные (роторные) — классические приборы, где ветер вращает крестовину с полусферическими чашками. Скорость вращения пропорциональна скорости ветра.
Крыльчатые (пропеллерные) — миниатюрный ветроуказатель в виде флюгера с пропеллером. Эффективны для измерения направленных потоков в воздуховодах и шахтах.
Тепловые (термоанемометры) — основаны на измерении степени охлаждения нагретой электрическим током вольфрамовой нити. Используются для высокоточных измерений слабых потоков газа.
Ультразвуковые (акустические) — измеряют скорость звука между датчиками, которая меняется в зависимости от движения воздуха. Позволяют мгновенно фиксировать трёхмерные параметры шквалов.

Сравнительный анализ характеристик

Тип прибора	Преимущества	Недостатки	Область применения
Чашечный	Надежность, независимость от направления ветра	Высокий порог трогания, механический износ	Метеостанции, открытая местность
Крыльчатый	Высокая чувствительность к слабым потокам	Требует строгого направления на поток	Вентиляция, кондиционирование
Тепловой	Высокая точность, компактность	Хрупкость датчика, чувствительность к пыли	Лабораторные исследования
Ультразвуковой	Нет движущихся частей, измеряет шквалы	Высокая стоимость оборудования	Профессиональное метеорологическое обеспечение

Анемометр и Анемограф

Анемометр и анемограф — это метеорологические приборы, используемые для измерения характеристик ветра. На судах и метеостанциях они играют ключевую роль в обеспечении безопасности и ведении навигации.

Анемометр

Анемометр (от др.-греч. ἄνεμος — ветер и др.-греч. μετρέω — измеряю) — прибор для измерения скорости (а в некоторых модификациях — и направления) движения газов, воздуха или ветра.

Принцип работы:

Чаще всего используются чашечные или крыльчатые модели, где ветер вращает ротор, а скорость вращения пересчитывается в скорость ветра. В современной судовой практике применяются ультразвуковые (акустические) анемометры, не имеющие подвижных частей.

Показания:

Выводит текущие (мгновенные) или усредненные значения параметров ветра на экран или циферблат в режиме реального времени.

Анемограф

Анемограф (от др.-греч. ἄνεμος — ветер и др.-греч. γράφω — пишу) — прибор, предназначенный не только для измерения скорости ветра, но и для её автоматической непрерывной записи (регистрации).

Принцип работы:

В классических механических моделях вращение вертушки передавалось на самописец (перо), который чертил линию на бумажной ленте, закрепленной на вращающемся барабане. В современных судовых комплексах данные записываются в цифровом виде в энергонезависимую память (или регистратор данных рейса — VDR).

Главное отличие от анемометра:

Анемометр показывает текущую скорость «здесь и сейчас», в то время как анемограф фиксирует историю изменений (динамику, порывы) ветра на временном отрезке.

Применение

Анемометры незаменимы во многих сферах человеческой деятельности:

Метеорология — ведение регулярных наблюдений за погодой и прогнозирование шквалов.
Авиация — обеспечение безопасности взлёта и посадки воздушных судов.
Судовождение — определение истинной и кажущейся скорости ветра для безопасного маневрирования.
Строительство — контроль работы башенных кранов при штормовых предупреждениях.

См. также

Литература

Стернзат М. С. Метеорологические приборы и наблюдения. — Л.: Гидрометеоиздат, 1968.