Erläuterungen zu 4 weit verbreiteten Anemometermodellen
1. Anemometer. Ein durch elektrischen Strom erhitzter Metalldraht wird durch strömende Luft gekühlt, und die Wärmeableitungsrate hängt linear von der Quadratwurzel der Windgeschwindigkeit ab. Anschließend wird es durch elektronische Schaltkreise linearisiert (um die Kalibrierung und das Ablesen zu erleichtern), um ein Anemometer herzustellen. Es gibt zwei Arten der Windgeschwindigkeitsbewertung: seitliche Erwärmung und direkte Erwärmung. Der Typ mit Seitenheizung besteht im Allgemeinen aus Mangan-Kupferdraht mit einem Widerstandstemperaturkoeffizienten nahe Null und auf seiner Oberfläche ist ein Temperaturmesselement angebracht. Der direkte Heiztyp besteht meist aus Platindraht, der seine eigene Temperatur direkt messen kann, während er gleichzeitig die Windgeschwindigkeit misst. Anemometer haben eine hohe Empfindlichkeit bei niedrigen Windgeschwindigkeiten und eignen sich zur Messung niedriger Windgeschwindigkeiten. Seine Zeitkonstante beträgt nur wenige Prozent einer Sekunde und ist damit ein wichtiges Instrument zur Messung atmosphärischer Turbulenzen und der Agrarmeteorologie.
2 Tassenanemometer. Es handelt sich um einen gängigen Anemometertyp. Das rotierende Becheranemometer wurde zuerst von Robinson Crusoe in Großbritannien erfunden, zunächst mit vier Bechern, später jedoch mit drei Bechern. Drei miteinander am Rahmen befestigte parabolische oder halbkugelförmige Leerbecher werden ausgerichtet und der gesamte Rahmen samt Luftbecher auf einer frei drehbaren Welle montiert. Unter Einwirkung des Windes dreht sich der Windbecher um seine Achse und seine Geschwindigkeit ist proportional zur Windgeschwindigkeit. Die Geschwindigkeitserfassung kann über elektrische Kontakte, Tachometer oder Lichtschranken erfolgen.
3 Akustische Anemometer. Die Windgeschwindigkeitskomponente in Richtung der Schallwellenausbreitung erhöht (oder verringert) die Geschwindigkeit der Schallwellenausbreitung, und akustische Anemometer, die diese Eigenschaft verwenden, können zur Messung der Windgeschwindigkeitskomponente verwendet werden. Das akustische Anemometer verfügt über mindestens zwei Paare von Sensorelementen, wobei jedes Paar einen Lautsprecher und einen Empfänger umfasst. Sorgen Sie dafür, dass sich die Schallwellen zweier Lautsprecher in entgegengesetzte Richtungen ausbreiten. Wenn sich ein Satz von Schallwellen entlang der Windgeschwindigkeitskomponente ausbreitet und der andere Satz sich gegen den Wind ausbreitet, ist die Zeitdifferenz zwischen den beiden Empfängern, die den Schallimpuls empfangen, proportional zur Windgeschwindigkeitskomponente. Wenn zwei Komponentenpaare sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung installiert werden, können die horizontale Windgeschwindigkeit, die Windrichtung und die vertikale Windgeschwindigkeit separat berechnet werden. Aufgrund der Vorteile der Anti-Interferenz und der guten Richtwirkung des Ultraschalls liegt die Frequenz der von akustischen Anemometern ausgesendeten Schallwellen meist im Ultraschallband.
4 Propelleranemometer. Es handelt sich um einen Anemometer mit drei- oder vierflügeligen Propellern, die sich um eine horizontale Achse drehen. Der Propeller ist an der Vorderseite einer Windfahne montiert, so dass seine Rotationsebene immer in Windrichtung zeigt und seine Geschwindigkeit proportional zur Windgeschwindigkeit ist.
