Анемометр для кайтсёрфинга: как выбрать или сделать собственноручно

В кайтсёрфинге и других видах активного отдыха и спорта, движение в которых во многом зависит от скорости и направления ветра, как новички, так и опытные спортсмены зачастую используют анемометры. Что это такое? Это специальный прибор, который позволяет определить силу ветра.

Анемометр поможет вам более точно контролировать процесс управления кайтом

И если в некоторых видах спорта это просто дополнительный аксессуар, то в кайтсёрфинге это незаменимая часть экипировки. Ведь за неимением такого прибора сила ветра измеряется «на глаз». И очень часто даже опытные спортсмены могут ошибаться в своих измерениях. Это, в свою очередь, приводит к очень плачевным результатам, размер кайта выбирается неправильно или же тактика неверная, что может быть даже опасно, ведь кайтсёрфинг — это один из достаточно экстремальных видов спорта.

Виды анемометров

Выделяют несколько видов: стационарные и портативные анемометры. Стационарные используются зачастую на кайт-станциях, так как они достаточно громоздкие. А вот для личного использования каждым они неприемлемы. Ведь анемометр нужен во время выездов, а такие устройства громоздкие и неудобные, к тому же и стоят достаточно дорого. Индивидуальные устройства, которые используются в кайтсёрфинге и других видах активного отдыха, — это маленькие портативные спортивные анемометры. По конструкции самые распространённые три их разновидности: чашечные, крыльчатые и термоанемометры.

Самые простые — это чашечные. Скорость ветра измеряется с помощью лопастей сферической формы, которые вращаются вокруг своей оси. В такой конструкции есть один недостаток — скорость изменяется только в одном направлении ветра, параллельно своей оси.

Крыльчатые анемометры появились немного позже чашечных. Принцип действия у них схожий, однако вместо чашек у таких устройств лопасти. Внешне это схоже с вентилятором. Крыльчатые достаточно часто делают схожими со флюгером. Такой анемометр может менять своё положение в зависимости от направления ветра, он выстраивает свою ось вдоль движения потока воздуха. После чего лопасти, которые прикреплены на конце анемометра, начинают вращаться со скоростью ветра. Конструкция в форме флюгера позволяет определять скорость ветра при любом его направлении.

Термоанемометры — это один из наиболее современных и распространённых видов для кайтсёрфинга. Такой прибор измеряет скорость ветра по скорости звука. Сначала он измеряет скорость звука, которая потом с помощью специального сигнала преобразуется в скорость ветра. Помимо этого, в таких устройствах присутствует и специальный датчик, который измеряет температуру воздушного потока. Таким образом, настоящее устройство — это 3 в 1, измеритель скорости, направления ветра и температуры.

Сегодня существуют и ещё более современные устройства, которые преимущественно используются опытными райдерами. Это цифровые анемометры нового поколения, которые, помимо основного назначения (измерение скорости и направления ветра), имеют множество дополнительных опций. Они измеряют высоту, уровень давления, комфортность и т. д. В приборах есть функция памяти последних замеров, возможность рассылки друзьям и множество других дополнительных опций.

Какой анемометр выбрать?

Рассмотрев особенности каждого из видов, следует отметить, что при выборе устройства следует руководствоваться, прежде всего, функциональностью, ну и своими финансовыми возможностями.

Те, кто занимаются кайтсёрфингом много лет, конечно же, выбирают для себя цифровой или многофункциональный анемометр. Однако важно учитывать, что устройство известной фирмы, к примеру, германского или швейцарского производства обойдётся вам в кругленькую сумму. Стоимость многофункциональных цифровых устройств известных марок сегодня колеблется в среднем от 30 до 50 тысяч рублей, а то и дороже. Термоанемометры немного дешевле, в среднем от 20 тысяч рублей в зависимости от количества дополнительных функций. Именно потому такие устройства зачастую выбирают те, кто уже понимает истинную важность такого прибора и уверен, что он ему понадобится. Можно, конечно, купить и прибор, к примеру, китайской сборки, однако гарантировать качество его работы вам никто не сможет.

Именно потому большинство выбирают себе более простые варианты среди крыльчатых. Стоимость устройства нормального качества из вышеперечисленных видов будет колебаться в пределах 10 тыс. рублей, хотя самые простые анемометры можно приобрести и по более низкой цене.

Как сделать анемометр своими руками?

Для тех, кто любит мастерить или же просто хочет сэкономить, есть множество способов изготовить анемометр дома. Однако важно учитывать, что о цифровом и многофункциональном устройстве всем, кто не очень разбирается в электронике и плохо работает даже с обычным паяльником, можно забыть. К тому же большинство самодельных анемометров достаточно громоздкие и применяются лишь как домашние метеостанции.

Для тех, кто всё же решился соорудить простой анемометр своими руками, ниже представлена инструкция по сборке одного из простейших самодельных анемометров.

Для начала понадобится кулер. Его следует разобрать, снять защиту с помощью раскалённого острого предмета. Далее, с вентилятора следует снять магниты, чтобы избежать сопротивления магнитных полей, и после этого установить вентилятор на место.

Потом нужно подготовить лопасти. Сделать их можно с обычных теннисных шариков. Просто взять и разрезать их острым ножом вдоль стыка двух половинок. После этого на крыльчатку вентилятора клеятся половинки шариков с помощью клея. Здесь лучше взять или же быстросохнущий суперклей, или эпоксидный.

Потом нам понадобится велокомпьютер. Снимаем с него герконовое реле и клеим к корпусу кулера. К нижней части крыльчатки клеим гибкий магнит так, чтобы зазор между реле и магнитом был около миллиметра. Именно магнит будет замыкать реле, проходя над ним при вращении крыльчатки. Далее, к основанию мотора от кулера приклеивается пластиковая трубочка, на неё крепится велокомпьютер и прячутся провода.

И всё, устройство для измерения силы ветра готово. Остаётся только откалибровать его. Для таких целей понадобится лабораторный анемометр или обычное покупное устройство, которое вы можете одолжить ненадолго у своих знакомых. Достаточно выставить (подобрать) диаметр окружности таким образом, чтобы скорость, указанная на вашем самодельном анемометре (на датчике велокомпьютера), совпадала со скоростью на эталонном устройстве. Несмотря на то что на экране велокомпьютера будет высвечиваться скорость в км/ч, мы должны подбирать диаметр, подразумевая, что это м/с. После калибровки устройство готово к использованию. Конечно, таскать с собой на выезды его не совсем удобно, он более громоздкий, чем покупные портативные аналоги. Однако для кайт-станций или для использования в домашних условиях новичками или любителями такой анемометр вполне подойдёт.

Читайте так же:

Батареи для акб шуруповерта

Правильно выбранный кайт сделает катание простым и приятным. Учимся подбирать идеальное устройство.

Не каждый спортсмен в состоянии позволить себе купить укомплектованную доску для виндсёрфинга. Учимся самостоятельно делать этот снаряд в домашних условиях.

Правильно подобранные крепления для сноуборда — тот фактор, который способен обеспечить комфортную езду на горнолыжном снаряде. Выбираем идеальный механизм.

Нужна ли вам домашняя метеостанция и какую лучше выбрать

Домашняя погодная станция избавляет от необходимости контролировать метеоусловия в смартфоне или смотреть прогнозы по телевизору: достаточно просто бросить взгляд на дисплей этого компактного устройства. Но самое главное, она показывает данные, актуальные именно для вашей геолокации: вы будете знать точную температуру воздуха за вашим окном, а не среднюю по городу.

Домашняя метеостанция — это электронный прибор, состоящий из блока обработки данных с экраном и определенного набора датчиков, которые измеряют метеорологические параметры. Количество и ассортимент датчиков зависят от уровня станции: самые простые могут быть оснащены только термометром, гигрометром и барометром, тогда как более продвинутые имеют еще УФ-сенсор, датчик количества осадков, анемометр для измерения скорости ветра и другие. Подробнее о них мы поговорим ниже.

Блок с дисплеем чаще всего располагается внутри квартиры: он показывает всю основную информацию о климате. Анализаторы же размещают непосредственно там, где нужно следить за погодой. Причем их можно поставить не только на улице, но и в помещении, например, в подвале или гараже, чтобы точно знать параметры микроклимата в определенном месте.

Метеостанция Oregon Scientific BAR208S с возможностью установки датчиков в радиусе 30 метров

Кроме внешних считывателей, у метеостанции есть и внутренние датчики: они встроены в корпус и измеряют температуру и влажность воздуха в помещении.

Станция собирает данные со всех сенсоров, показывает их пользователю на экране, а в отдельных случаях даже составляет прогноз погоды на их основе. Например, если атмосферное давление растет, значит, есть тенденция к улучшению погоды, и наоборот.

Какие бывают метеостанции

Сейчас практически все станции беспроводные: они питаются от обычных аккумуляторов (батареек) либо солнечных батарей. Такие устройства мобильны, их можно поставить, где нужно, не ограничиваясь наличием розетки рядом. Но, конечно, намного удобнее, если внутренний блок также может заряжаться от электросети.

Беспроводная погодная станция Oregon Scientific WMR500 дополнена солнечной батареей

Избегайте станций, которые полностью полагаются на солнечную энергию: несколько пасмурных дней подряд, особенно зимой, могут помешать им накапливать энергию. А вот модель с солнечным и обычным аккумулятором — оптимальный выбор. В ней при большом количестве ясных дней можно менять батареи один раз в год.

Сами датчики тоже могут проводными или беспроводными. Если вы планируете просто вывести их за окно, то можно ограничиться и проводным вариантом. А вот, например, анемометр нужно устанавливать на условно открытой местности — поэтому лучше, чтобы он мог работать без проводов.

Кроме того, в зависимости от количества датчиков и измеряемых параметров, станция может быть базовой либо профессиональной. Если устройство ограничено стандартным набором сенсоров, которые есть во всех погодных станциях (термометром и гигрометром, иногда барометром), то его можно отнести к базовым. Такого вполне достаточно для бытового использования, например, в городской квартире.

К профессиональным метеостанциям относятся приборы, измеряющие множество других параметров: скорость ветра, количество осадков, УФ-индекс и т.д. Чем больше датчиков, тем больше показателей прибор анализирует, то есть тем выше его точность и, соответственно, стоимость.

Что измеряет домашняя метеостанция

Отдельно остановимся на том, какие датчики встречаются в метеостанциях:

термометр для измерения температуры воздуха,
барометр для определения атмосферного давления,
гигрометр для измерения влажности воздуха,
УФ-датчик для установления уровня ультрафиолетового излучения,
анемометр с флюгером для определения скорости и направления воздушного потока (ветра),
плювиометр — датчик количества осадков.

Погодная станция La Crosse WS2812 с анемометром

Если вам нужна высокая точность измерений, мы рекомендуем выбирать станции, у которых несколько анализаторов одного вида (обычно до 5). Почему недостаточно одного датчика? Все просто: если он будет установлен на здании, то при нагревании солнцем стена начнет отдавать ему тепло, из-за чего велика вероятность получить искаженные сведения. Поэтому рекомендуется крепить точки сбора данных не только на стену рядом с квартирой, но и, например, на перила балкона, на подоконник, причем при возможности на разные стороны света.

За городом датчики можно разместить в нескольких точках участка: на солнце, в тени, рядом со зданием и т.д. Это необходимо для того, чтобы собранная информация была как можно более объективной. Тогда после обработки данных процессором на экран устройства будет выводиться наиболее точный результат и прогноз. Кроме того, в инструкции к прибору обычно указаны отдельные требования к установке разных типов датчиков — важно их соблюдать.

Метеостанция Netatmo Urban Weather Station показывает даже уровень СО2

Кроме перечисленного, некоторые метеостанции показывают фазы Луны, время рассвета и заката, ультрафиолетовый индекс в вашей местности, определяют точку росы и индекс охлаждения ветром. Последние два параметра позволяют еще более точно описать так называемый прогноз «по ощущениям»: когда на улице +20 °С, но из-за ветра кажется, что намного холоднее.

Также некоторые станции предупреждают пользователя, если на улице слишком жарко или чересчур холодно (они «узнают» это из статистики за определенный период), либо ожидается туман и ветер.

Результаты измерений и прогнозы отображаются на экране в цифровом виде или при помощи пиктограмм (в виде тучи, снежинки, капли дождя, солнца). Иногда можно встретить вариант со шкалой и стрелкой, а также со световыми индикаторами.

Как выбрать метеостанцию для дома

Подробнее остановимся на выборе станции. На что нужно обращать внимание при покупке?

Точность измерений. Можно ориентироваться на данные о температуре в помещении: они должны быть максимально точными. Еще мы рекомендуем ознакомиться со спецификациями и выбрать прибор с низкой погрешностью, а также изучить отзывы пользователей, чтобы узнать о реальных тестах.

Читайте так же:

Дрв 500 световой поток

Количество дистанционных датчиков. Перед покупкой проверьте, какие именно показания способен снимать прибор, а также его комплект поставки. В некоторых моделях большинство анализаторов может быть сразу включено в комплект, а другие предполагают дополнительную покупку сенсоров. К слову, не обязательно покупать датчик того же бренда, но важно, чтобы он был совместим с конкретной станцией.

Метеостанция TFA Nexus с тремя выносными датчиками

Дисплей. Крупный экран вмещает больше данных, которые можно видеть одновременно. Он может быть цветным либо монохромным, но у монохромного обязательно должна присутствовать яркая подсветка, чтобы цифры были видны даже в темноте или при плохом освещении. Отдельные модели позволяют проецировать изображение на поверхность, например, на стену или шкаф — кому-то так может быть даже удобнее, чем смотреть данные на экране.

Органайзер. Многие модели дополнительно показывают текущее время, дату, позволяют установить будильник и даже слушать радио. В целом, это удобно — вся информация на одном экране и в одном устройстве.

Метеостанция Uniel UTV-81 с анимированным прогнозом погоды, календарем и индикатором гололеда

Функция фиксации пригодится любителям статистики — это возможность сохранять максимальные и минимальные значения температуры и строить графики: например, вы можете посмотреть, какая максимальная температура была в июле.

Длительность прогнозирования. Бюджетные модели могут давать прогноз на 12 часов, более продвинутые «предсказывают» погоду на срок до 5 суток. Это нужно иметь в виду и учитывать ваши потребности в дальновидности прибора.

Питание станции и датчиков. Выбирайте сетевые модели или варианты с батареями, которые долго держат заряд. И лучше, если у беспроводного гаджета будет индикатор заряда, чтобы вовремя можно было его пополнить.

Защита от воды. Некоторые станции имеют внешние датчики, совершенно не предусматривающие попадание на них воды. При установке их на улице они быстро выйдут из строя, так что обратите внимание на индекс водозащиты. Кроме того, важен температурный режим сенсоров — некоторые из них предназначены только для использования в помещении и не будут работать при минусовых значениях.

Подключение к интернету: если метеостанция умеет подключаться к интернету, вы сможете удаленно наблюдать за ее показателями через приложение. Также такие модели мониторят в Сети информацию о метеоусловиях в регионе, чтобы предупредить пользователя о гололеде или других опасностях.

Метеостанция Bresser 4CAST с Wi-Fi загружает из Интернета подробные метеоданные

Поддержка умного дома. Погодная метеостанция сделает умный дом еще умнее, но она должна быть совместима с вашей системой. К примеру, опираясь на показатели станции, вы сможете контролировать запуск кондиционера или обогревателя.

Кому пригодится домашняя метеостанция

Базовая метеостанция должна определять температуру и влажность внутри и снаружи вашего дома, а также атмосферное давление на улице. Такая модель подойдет любому, кого не устраивает обобщенная погодная сводка из интернета.

Профессиональные станции с расширенными возможностями полезны в тех случаях, если ваша деятельность или самочувствие сильно зависит от метеоусловий. Например, садоводам такой прибор подскажет, когда ждать заморозков или засухи, а также сообщит о микроклимате в теплице или погребе, где хранится урожай. А аллергикам и астматикам метеостанция поможет следить за уровнем загрязненности воздуха и относительной влажностью в помещении.

Анемометр — Anemometer — Wikipedia

An анемометр это устройство, используемое для измерения скорость ветра и направление. Это также обычное метеостанция инструмент. Термин происходит от греческого слова анемы, что значит ветер, и используется для описания любого прибора скорости ветра, используемого в метеорология. Первое известное описание анемометра было дано Леон Баттиста Альберти в 1450 г.

Содержание

История

Анемометр мало изменился с момента его разработки в 15 веке. Леон Баттиста Альберти (1404–1472), как говорят, изобрел первый механический анемометр около 1450 года. В последующие века многие другие, в том числе Роберт Гук(1635–1703), разработали свои собственные версии, некоторые из которых были ошибочно названы изобретателями. В 1846 г. Джон Томас Ромни Робинсон (1792–1882) усовершенствовал конструкцию, применив четыре полусферических чашки и механические колеса. В 1926 году канадский метеоролог Джон Паттерсон (3 января 1872 г. — 22 февраля 1956 г.) разработал анемометр с тремя чашками, который был усовершенствован Бревуртом и Джойнером в 1935 г. В 1991 г. Дерек Уэстон добавлена возможность измерения направления ветра. В 1994 г. Андреас Пфлич разработал звуковой анемометр. [1]

Анемометры скорости

Анемометры чашечные

Анемометр простого типа был изобретен в 1845 году преподобным Др. Джон Томас Ромни Робинсон, из Обсерватория Арма. Он состоял из четырех полусферический чашки устанавливались на горизонтальных кронштейнах, которые крепились на вертикальном валу. Воздушный поток, проходящий мимо чашек в любом горизонтальном направлении, вращал вал со скоростью, примерно пропорциональной скорости ветра. Следовательно, подсчет оборотов вала за заданный интервал времени дает значение, пропорциональное средней скорости ветра для широкого диапазона скоростей. Его еще называют ротационным анемометром.

На анемометре с четырьмя чашками легко увидеть, что, поскольку чашки расположены симметрично на концах плеч, ветер всегда имеет полость одной чашки, представленную ему, и дует на заднюю часть чашки на противоположной стороне. конец креста. Поскольку полое полушарие имеет коэффициент трения 0,38 на сферической стороне и 1,42 на полой стороне, [2] большая сила создается на чашке, которая выставляет свою полую сторону ветру. Из-за этой асимметричной силы на оси анемометра создается крутящий момент, заставляющий его вращаться.

Теоретически скорость вращения анемометра должна быть пропорциональна скорости ветра, поскольку сила, действующая на объект, пропорциональна скорости жидкости, протекающей мимо него. Однако на практике на скорость вращения влияют другие факторы, в том числе турбулентность, создаваемая устройством, увеличение сопротивления в противоположность крутящему моменту, создаваемому чашками и опорными рычагами, и трение в точке крепления. Когда Робинсон впервые сконструировал свой анемометр, он утверждал, что чашки перемещаются на одну треть скорости ветра, независимо от размера чашки или длины руки. Это было очевидно подтверждено некоторыми ранними независимыми экспериментами, но это было неверно. Вместо этого, соотношение скорости ветра и скорости чашек, коэффициент анемометра, зависит от размеров чашек и подлокотников и может иметь значение от двух до чуть более трех. Каждый предыдущий эксперимент с анемометром приходилось повторять после обнаружения ошибки.

Читайте так же:

Электрод лб 52у характеристики

Анемометр с тремя чашками, разработанный канадской Джон Паттерсон в 1926 году и последующие усовершенствования чашек компанией Brevoort & Joiner из США в 1935 году привели к конструкции чашечного колеса с почти линейной характеристикой и погрешностью менее 3% на скорости до 60 миль в час (97 км / ч). Паттерсон обнаружил, что каждая чашка создает максимальный крутящий момент, когда она находится под углом 45 ° к потоку ветра. Анемометр с тремя чашками также имел более постоянный крутящий момент и быстрее реагировал на порывы ветра, чем анемометр с четырьмя чашками.

Анемометр с тремя чашками был дополнительно модифицирован австралийским доктором Дереком Уэстоном в 1991 году для измерения направления и скорости ветра. Уэстон добавил метку к одной чашке, которая заставляет скорость вращения колеса увеличиваться и уменьшаться, поскольку метка перемещается поочередно с ветром и против ветра. Направление ветра рассчитывается на основе этих циклических изменений скорости вращающегося колеса, в то время как скорость ветра определяется на основе средней скорости вращающегося колеса.

Анемометры с тремя чашками в настоящее время используются в качестве промышленного стандарта для оценка ветровых ресурсов учеба и практика.

Анемометры крыльчатые

Одной из других форм анемометра с механической скоростью является крыльчатый анемометр. Его можно описать как мельница или пропеллерный анемометр. В отличие от анемометра Робинсона, ось вращения которого вертикальна, ось крыльчатого анемометра должна быть параллельна направлению ветра и, следовательно, горизонтальна. Кроме того, поскольку направление ветра меняется и ось должна следовать за его изменениями, флюгер или какое-то другое приспособление для достижения той же цели должно быть использовано.

А крыльчатый анемометр Таким образом, гребной винт и хвостовое оперение объединены на одной оси для получения точных и точных измерений скорости и направления ветра с помощью одного и того же прибора. [3] Скорость вентилятора измеряется тахометром и преобразуется в скорость ветра с помощью электронного чипа. Следовательно, объемный расход можно вычислить, если известна площадь поперечного сечения.

В случаях, когда направление движения воздуха всегда одно и то же, как в вентиляционных шахтах шахт и зданий, используются флюгеры, известные как счетчики воздуха, и дают удовлетворительные результаты. [4]

Самодельный анемометр

Сделав своими руками очень простое приспособление и используя это приложение вы получите настоящий анемометр для измерения скорости ветра или потока воздуха в вентиляционной системе. Можно выбрать конструкцию анемометра которая будет лучше соответствовать вашим требованиям.

Определение скорости ветра основано на измерении скорости вращения магнита магнетометром телефона. Для каждой конструкции анемометра определена зависимость скорости вращения от скорости потока воздуха. Эти зависимости можно редактировать.

Вы можете усовершенствовать предложенные конструкции или сделать свою и откалибровать её.

Чтобы выбрать единицы измерения (m/s, km/h, ft/s, mph, knots, Bft, Hz (оборотов в секунду), RPM (оборотов в минуту)) или среднее значение («Avg1» — последнее значение, «Avg3» и «Avg7» — среднее значение) нажмите на семисегментный дисплей.

Не пренебрегайте защитным чехлом для телефона.

«Уличный» анемометр

Если нужно измерять скорость ветра на открытом воздухе, то этот тип лучше всего подойдет для этого. На изменения не влияет направление ветра (крыльчатый анемометр) и крыльчатку не унесет сильный порыв ветра («Чувствительный» анемометр).

Технические характеристики:
• Диапазон измерения от 0.5 м/с до 15 м/с.
• Точность 0.5 м/с.
• Интервал обновления 2-5 сек.

Для изготовления анемометра нужно вырезать из алюминиевой банки квадрат размером 3х3 дюйма (7.6х7.6 см).

На получившимся листе нужно сделать разметку.

Сделать разрезы ножницами до меток.

Очень аккуратно придать нужную форму. Если крыльчатка сразу не принимает нужную форму, то она может выровняться после проделывания отверстия в центре.

Все острые углы нужно отрезать. Это нужно делать так чтобы отрезанный угол не попал кому-нибудь в глаз.

Крыльчатка прикручивается винтом к стержню шариковой ручки. Внутренний диаметр стержня может очень сильно различаться. Поэтому трудно написать какой размер винта подойдет. На фото используется винт с размером резьбы 2×6 мм. Головка винта должна быть плоской (потайной), потому что на ней должен хорошо лежать магнит. Предпочтителен шлиц винта Pozidriv (PZ), т.к. такой шлиц нужен в другой конструкции анемометра.

Вместо винта можно использовать очень маленькие шурупы, гвоздики, или даже приклеить крыльчатку и магнит жевательной резинкой (жвачке нужно дать время подсохнуть). Если гвоздик чуть меньше чем нужно, тогда сделайте на нем зазубрины.

Теперь нужно сделать маленький крестик из квадрата размером 1/2 дюйма (1.2 см) с маленькой вмятиной в центре. Можно использовать квадратик меньшего размера, например если внутренний диаметр ручки меньше.

Крестик аккуратно вставляется в ручку и проталкивается до упора.

Анемометр почти готов. Он должен легко крутиться если на него подуть. СТЕРЖЕНЬ ДОЛЖЕН КАСАТЬСЯ КРЕСТИКА ТОЛЬКО ШАРИКОМ (возможно для этого придется сделать крестик чуть меньше). ЧТОБЫ ЭТО ВИДЕТЬ, ШАРИКОВАЯ РУЧКА ДОЛЖНА БЫТЬ ПРОЗРАЧНОЙ.

Теперь нужно сделать так чтобы стержень не болтался в ручке. Для этого отрезается верхняя часть заглушки слой за слоем, до размера отверстия когда стержень будет свободно вращаться.

Осталось прикрепить магнит и анемометр готов. Используется неодимовый магнит размером 4x4x4 мм (неодимовый магнит большего размера плохо центрируется на головке винта и его придется приклеивать). Полюса магнита должны быть направлены радиально. Найти полюса у кубика поможет другой магнит. Если есть маркер, обязательно сделайте им метки на магните.

Чтобы крыльчатка не вылетела из ручки при сильном порыве ветра, можно примотать несколько слоев клейкой ленты до диаметра не проходящего в отверстие заглушки. Нельзя мотать слишком много слоев чтобы не было задевания ручки при вращении.

Для изготовления анемометра можно использовать ручки других типов (например «Bic Cristal»).

Чтобы снять заглушку, поместите лезвие ножа как показано на фото и надавите.

Для этой ручки нужно использовать крестик меньшего размера сделанный из квадратика размером 3/8 дюйма (9 мм).

Размер используемого винтика 2.5х6 мм (#3) (или гвоздь 1.8 мм с зазубриной).

Если нет возможности купить маленький неодимовый магнит, тогда можно использовать магниты для маркерной доски.

Гибкие магниты очень слабые и не могут быть использованы.

Читайте так же:

Кабельные скобы для степлера

Зависимость частоты вращения от скорости ветра:
2 Hz — 1.5 m/s
4 Hz — 2.7 m/s
6 Hz — 3.8 m/s

«Чувствительный» анемометр

Технические характеристики:
• Диапазон измерения от 0.5 м/с до 3.5 м/с.
• Точность 0.5 м/с.
• Интервал обновления 2-5 сек.

Вырезать прямоугольник размером 3×2 дюйма (7.6×5.1 см).

Сделать разметку на три прямоугольника шириной 1 дюйм (2.53 см).

Очень важно использовать винтик со шлицем Pozidriv (PZ). Потому что в таком шлице игла не задевает боковых стенок. Длинна винта должна быть наименьшей, чтобы магнит находился как можно ниже. На фото используется винт 2×6 мм.

После закручивания винта, «крылья» аккуратно разводятся и крыльчатки придается нужная форма.

Чтобы магнит хорошо держался на винте, нужно прикрутить еще одну гайку. Но не закручивать её.

Из-за прикрепления неодимового магнита (размером 4x4x4 мм), поднимается центр тяжести крыльчатки и она становится нестабильной на игле. Чтобы опустить цент тяжести, к ВНУТРЕННЕЙ части «крыльев» нужно приклеить грузики (используются шайбы для винта 4 мм).

Крыльчатка может крутится не только на шиле, но и на ОЧЕНЬ ХОРОШО заточенных карандашах или на швейной игле прикрепленной к карандашу. На швейной игле крыльчатка крутится лучше всего, однако такой вариант требует большой осторожности и КАТЕГОРИЧЕСКИ НЕ ПОДХОДИТ ДЛЯ ДЕТЕЙ.

Зависимость частоты вращения от скорости ветра (на механическом карандаше 0.5 мм):
1.5 Hz — 1.4 m/s
4 Hz — 2.85 m/s
6 Hz — 3.4 m/s

Крыльчатый анемометр

Предназначен для измерения скорости потока воздуха в системах вентиляции.

Технические характеристики:
• Диапазон измерения от 1.75 м/с до 3.0 м/с.
• Точность 0.2 м/с.
• Интервал обновления 2-5 сек.

Этот анемометр делается из вентилятора с подшипниками качения. Можно выбрать вентилятор любого размера, но нужно учитывать что чем меньше размер вентилятора тем меньше будет чувствительность анемометра. Здесь используется вентилятор размером 80x80x25 мм.

Чтобы вентилятор легко вращался, из него нужно вытащить кольцевой магнит.

При съёме стопорного кольца, его нужно придерживать рукой чтобы оно не улетело и не потерялось.

Чтобы вытащить кольцевой магнит, под него нужно просунуть плоскую отвертку и чуть-чуть повернуть отвертку. От этого магнит должен чуть-чуть выдвинуться. Повторяя это действие нужно РАВНОМЕРНО приподнять весь магнит.

Когда магнит поднимется до положения когда отверткой его больше не приподнять, нужно использовать винт (4×30(>30) мм).

Когда винтом магнит дальше не поднять. Магнит вероятно можно вытащить руками. Если это не так, придется подобрать другой инструмент которым можно также приподнимать магнит.

Теперь вентилятор собирается. И если не одевать стопорное кольцо, тогда вентилятор будет легче крутиться, но при этом крыльчатка может выпадать.

Зависимость частоты вращения от скорости потока воздуха:
4 Hz — 1.85 m/s
6 Hz — 2.3 m/s
8 Hz — 2.55 m/s
12 Hz — 2.7 m/s
18 Hz — 2.8 m/s

Если что-то непонятно, обязательно пишите на email.

Шоппинг

eBay: «neodymium magnet 4x4x4»

Прибор для измерения скорости ветра (анемометр): виды, инструкции. Анемометр крыльчатый

На сегодняшний день прибор анемометр можно встретить в различных отраслях деятельности:

На станциях метеорологии, которые работают с целью наблюдения за погодой.

В аэропортах. Ими пользуется служба безопасности полетов.

Для определения тяги в системах вентиляции в отраслях добычи горных пород и угля.

В строительстве анемометры используются для обеспечения безопасности: прибор закрепляют на верхней части стрелы крана. При достижении скорости ветра выше заданного параметра работы проводить запрещается.

В сельском хозяйстве данный прибор используется при проведении обработки посевов средствами химической защиты и удобрениями.

Это список основных направлений, где используется прибор для измерения скорости. Отдельные виды могут измерять дополнительно направление ветра в различных плоскостях, температуру воздуха. Единицы измерения скорости ветра – метры в секунду – используются в приборах всех видов.

Что это такое?

Анемометр — устройство, которое фиксирует скорость движения ветра или другого газа. Применяется в метеорологии, в конструкторских работах для определения качества работы вентиляции, в спорте, на войне, в сельском хозяйстве. Некоторое модели могут дополнительно определять направление движения воздуха, его температуру, влажность, давление, что делает их совершенно незаменимым мультифункциональным прибором.
Современные анемометры представляют из себя высокотехнологичное цифровое устройство. Они просты в использовании, достаточно точны и удобны.

Устройство и принцип работы

Анемометр позволяет провести измерение скорости и направление ветра. Он улавливает скорость воздушного потока, после чего обрабатывает полученную информацию и передает на регистрирующее устройство.

Основными узлами конструкции являются всего три блока:

Блок, непосредственно измеряющий скорость воздушного покоя. Если говорить точнее, то прибор улавливает возмущение воздушных масс, которое образуется в результате движения потока воздуха.

Преобразователь, который служит для преобразования воздушных возмещений в физический параметр.

Регистрирующее устройство, которое принимает сигнал от преобразователя.

Образуется своеобразная цепочка, на каждом из этапов которой свою роль выполняет отдельный блок.

Монтаж

Устанавливаем устройство на высокий шест на крышу дома. Рассчитываем, что и в какой последовательности мы будем делать, готовим материалы и инструменты. Модно сделать наметку без устройства, а после его установить. Проводим кабель в дом и включаем прибор. Как он работает можно посмотреть в видео материале.

Таким образом, мы знаем, как сделать анемометр своими руками и что для этого нужно

Неважно, для чего прибор служит – для вентиляции, измерения скорости или температуры. Неважно, каким он является – стационарным, миниатюрным или индукционным

Одно можно сказать точно – он приносит людям пользу.

Разнообразие моделей

В зависимости от принципа действия, прибор для измерения скорости ветра изготавливается в трех вариантах:

Механический. За счет движения воздуха в них происходит вращение отдельных элементов. В данную категорию относится анемометр чашечный и крыльчатый (или лопастной). Они отличаются между собой конструкцией элемента, который воспринимает потоки воздуха.

Нагревательные (или тепловые). В их конструкцию входит нагревательный элемент (обычно это простая накаливаемая проволока). Под воздействием движущихся воздушных масс данный элемент остывает. Прибор определяет степень снижения температуры.

Ультразвуковые, которые измеряют скорость движения звука. Звук, проходя сквозь движущийся газ, обладает различной скоростью. Если он движется навстречу ветру, то его скорость будет ниже. И наоборот, при движении в одну сторону с ветром, его скорость будет выше, чем в неподвижном воздухе.

Читайте так же:

Лучшая двухкомфорочная варочная панель

Классификация

Прибор для измерения скорости ветра в своей структуре имеет датчик, который контактирует непосредственно с воздушным потоком. В зависимости от вида данного датчика выделяют следующие типы анемометров:

Вращающиеся, в которых отдельные элементы конструкции начинают вращаться под воздействием скорости ветра.

Ультразвуковые, которые по-другому называют акустическими.

Нагревательные, их еще называют термическими.

Оптические, которые в свою очередь делятся на лазерные и допплеровские.

Динамические, чей принцип работы основан на базе трубки Пито-Прандтля.

Поплавковые.

Вихревые.

Это список приборов, которые можно встретить в настоящее время.

Советы по выбору

На что следует обращать внимание при выборе прибора для измерения скорости и направления перемещения воздушных потоков? Определяющее значение здесь имеет перечень задач, что поставлены перед пользователем. В зависимости от этого, значение имеют такие технические характеристики прибора:

максимальный измерительный диапазон;
величина погрешностей;
возможность применения в тех или иных температурных условиях;
уровень безопасности для пользователя при воздействии на устройство агрессивных факторов окружающей среды;
тип: стационарный либо переносной прибор;
степень защищенности механизма от воздействий атмосферных осадков;
характер питания устройства и способ формирования данных;
габариты прибора;
возможность вычисления показателей в ночное время суток (наличие подсветки).

В настоящее время для работы в условиях крайне пониженных температур возможно использование метеорологических приборов с подогревателями. Для рудников и шахт применяют специализированные анемометры, что способны исправно функционировать при высокой запыленности окружающего пространства и во взрывоопасной среде. Такие функциональные приборы переносят воздействие повышенной влажности и остаются работоспособными при значительных перепадах температур.

Анемометр крыльчатый

Данный прибор способен определить скорость движения воздуха, которая находится в интервале от 0,5 до 45 м/с. Кроме того, данное устройство позволяет измерять температуру, которая находится в пределах от минус 50 до плюс 100 градусов.

Конструкция анемометра такова, что ветер воспринимается лопастной крыльчаткой. Это небольшое легкое колесико, которое от механических воздействий защищается металлическим кольцом. Принцип его работы напоминает вентилятор или мельницу. Под действием ветра крыльчатка начинает вращаться. По системе зубчатых колес ее вращение передается на стрелки счетного механизма.

Анемометр ручной устроен так, что счетный механизм расположен рядом с крыльчаткой. За счет этого создается преграда для ветра, тем самым рабочий диапазон ограничивается. Подобные приборы могут измерять скорость ветра, которая не превышает 5 м/с. Данные устройства подходят для измерения потока воздуха в вентиляционных шахтах, трубопроводах, воздуховодах и так далее.

Анемометр крыльчатый цифровой устроен таким образом, что датчик встроен внутрь прибора или является выносным. Благодаря такой конструкции никакой преграды для ветра нет. Поэтому прибор измеряет поток, скорость которого может достигать 45 м/с.

Виды и устройство анемометров

Конструкцией и принципом действия прибора определяется вид анемометра. Они бывают механические и электронные.

Механические

К механическим анемометрам относятся:

Чашечный прибор.

Этот прибор дает возможность измерять силу ветра от 1 до 20 м/с. Устойчивость анемометра к турбулентным потокам позволяет использовать его на открытых поверхностях.

Крыльчатку применяют в проектировании воздуховодных систем зданий и сооружений. Приборы с гибким соединением крыльчатки и механического счетчика отлично подходят для работы в труднодоступных местах.

Приборы чашечного типа

Анемометр чашечный способен производить измерения только в плоскости, которая расположена перпендикулярно оси вращения. Конструкция прибора представляет собой 4 чашки в форме полусфер, которые одеты на симметричные крестообразные спицы ротора.

Появились первые варианты данного устройства еще в 1846 году. Их создателем является Джон Робинсон. Название он получил благодаря внешнему сходству лопастей с чашкой. Доктор предполагал, что на вращение чашек не оказывают влияние их размер. По его мнению, скорость вращения чашек в три раза меньше, нежели скорость движения ветра. Позднее эту теорию опровергли. Было доказано, что прибор обладает коэффициентом, который находится в пределах от 2 до 3,5.

В 1926 году Джон Паттерсон предложил ротор с тремя чашками. Им было замечено, что максимальный вращающий момент чашек достигается при их повороте на угол 45 градусов в отношении движения ветра.

В начале девяностых прошлого века Дерек Вестон усовершенствовал чашечный прибор для измерения скорости ветра. Его доработки позволили измерить дополнительно направление движения ветра. Достиг он этого простым способом – на одну из чашек установил флажок. При вращении флажок пол оборота движется по ветру, а вторую – против.

Чашечные ручные приборы подсчитывают количество оборотов, совершенных за отведенный промежуток времени. В улучшенных анемометрах ротор связывается с тахометрами различных видов. Данные приборы способны показать мгновенно скорость ветра и его изменение в реальном времени. Интервал измерения – от 0,2 до 30 м/с.

Тепловые приборы

Принцип работы подобных анемометров заключается в определении электрического сопротивления проволоки. Данное значение изменяется в зависимости от температуры, которая снижается за счет движущегося потока воздуха. Это подобно тому, как в солнечный жаркий день ветерок холодит кожу.

Конструкция анемометра представляет собой металлическую нить накаливания (из платины, нихрома, серебра, вольфрама и других металлов), которая разогревается электрическим током до температуры, превышающей температуру окружающей среды.

У приборов данного типа имеется один существенный недостаток – низкая прочность при механических воздействиях.

Ультразвуковые анемометры

Принцип работы данных приборов основан на определении скорости прохождения звука в движущемся воздушном потоке. Именно поэтому данный анемометр еще называют акустическим. При движении звука в одном направлении с воздухом его скорость увеличивается. При движении навстречу ветру скорость звука уменьшается. Благодаря этому измеряется время получения ультразвукового импульса. Устройство подключается к компьютеру для обработки полученных данных.

Датчик может выполнять несколько функций. В зависимости от их количества, можно выделить несколько видов датчиков:

голоса

Рейтинг статьи