Anemometer

Anemometer købsvejledning

Et anemometer er en anordning til måling af luftstrømnings hastigheder. Det græske grundord anemos betyder vind. Udtrykket anemometer bruges dog ikke kun om apparater, der måler vindhastigheden. Andre luftbevægelser og strømninger af tekniske gasser kan også måles med et anemometer. Lejlighedsvis kaldes anemometre også anordninger til måling af væskers strømningshastighed for anemometre.

Et anemometer fås nu i mange forskellige udformninger og udstyrsvarianter. Nedenstående tekst indeholder nogle grundlæggende oplysninger, der kan hjælpe dig med at træffe dit valg. Hvis et standardanemometer ikke kan anvendes til en speciel anvendelse, tilbyder mange producenter også individuelle tilpasninger.

Udvælgelseskriterier for anemometre

Anemometre tilbydes enten som et komplet målesystem, dvs. som en sensor med evaluerings- og displayenhed, eller som en sensor med grænseflader til separate evalueringsenheder såsom dataloggere, alarmenheder, displays eller koblingsenheder. Først og fremmest skal den påtænkte anvendelse og de konkrete krav til anemometeret fastlægges. Så kan følgende punkter afklares, inden man sammenligner forskellige modeller.

Måle område og strømningsretning

De fleste anemometre er ikke egnede til alle hastigheder på grund af deres konstruktion. Strømningshastigheder, der er for høje eller for lave, kan ikke registreres. Desuden er det vigtigt at tage hensyn til, om der skal måles en eller flere strømningsretninger. Til målinger i ventilationskanaler og til lækagesporing er det normalt tilstrækkeligt med et anemometer, som kun kan måle én strømningsretning. Til måling af vindhastigheder er det derimod vigtigt, at anemometeret fungerer i alle vindretninger.

Måleenheder

Forskellige enheder er blevet internationalt accepteret for strømningshastighed. Disse kan omregnes ved hjælp af faktorer. Det er mere praktisk, hvis anemometeret straks viser den målte værdi i den enhed, der er nødvendig. Mange anemometre giver mulighed for at vælge mellem forskellige enheder. Selv anemometre med beregning af volumenstrømmen bør straks vise den nødvendige måleenhed for volumen pr. tidsenhed.

Mulighed for visning

Mobile digitale anemometre viser normalt den målte værdi direkte på enhedens display. Stationære anemometre er ofte monteret på en sådan måde, at et direkte display på målepunktet ville være vanskeligt at aflæse. Derfor overføres måleresultaterne fra disse anemometre via kabel eller trådløst til andre display- eller evalueringsenheder og vises der.

Hukommelse og grænseflader

Hvis der er behov for et anemometer med hukommelse, er det ikke kun hukommelsesstørrelsen og lagringshastigheden, der er vigtige. Der skal også lægges vægt på, i hvilket format dataene lagres og med hvilke supplerende oplysninger, og hvordan dataene kan læses ud. Anemometre kan udstyres med grænseflader til strømforsyning, data- og signaloverførsel. Anemometre i vindvarslingssystemer har f.eks. ofte tilslutninger til optiske eller akustiske alarmanordninger. Alarmen udløses kun, når den målte værdi på anemometeret overskrider en indstillet grænseværdi.

Stationær eller mobil brug

Anemometre er normalt beregnet til enten stationær eller mobil brug. De vigtigste forskelle ligger i driften, typen af strømforsyning og grænsefladerne. Fast installerede anemometre anvendes normalt til kontinuerlig måling og lagrer eller overfører konstant måledata. Mobile anemometre anvendes derimod ofte til enkeltmålinger eller til tidsbegrænsede kontroller af strømningsforholdene.

Forhold på målepunktet

Der skal ikke kun tages hensyn til strømningshastighed og strømningsretning, men også til adgangen til kontrolpunktet og luftens partikelbelastning. Afhængigt af konstruktion og funktionsprincip er nogle anemometre særligt velegnede til bestemte driftsforhold.

Temperaturmåling

Anemometre kan også bestemme temperaturen af det strømmende medium med yderligere sensorer. Et anemometer med en temperatursensor giver nyttige supplerende oplysninger, f.eks. inden for ventilations- og klimateknologi, men også ved lækagesøgning, som ikke behøver at blive målt separat.

Beregningsfunktioner

I et anemometer med volumenberegning kan volumenstrømmen vises direkte på displayet efter indtastning af tværsnitsarealet. For at opnå præcise resultater om volumenstrømmen i rørledninger skal det imidlertid kontrolleres, om de formler, der er gemt i anemometeret, svarer til de faktiske strømningsforhold. I visse tilfælde kan der straks tages hensyn til vægtninger for strømningskantområder og kernestrømme.

Klassificering af anemometre efter måleprincippet

Anemometer med vingehjul eller vind kop

Anemometre, hvor et hjul sættes i rotation af luftbevægelsen, er blandt de ældste vindmåleinstrumenter. Jo stærkere strømmen er, jo hurtigere drejer hjulet. Disse anemometre opdeles efter deres konstruktion i anemometre med vind kop og vingeanemometre.

I tilfælde af et vingehjul er flere vinger anbragt omkring en rotationsakse, ligesom i en vindmølle eller en propel. For at vingehjulet kan bevæges af vinden, skal rotationsaksen drejes i strømningsretningen. Anemometre med et vingehjul måler kun den maksimale hastighed, hvis de er korrekt justeret. Den faktiske måling foretages derefter ved at tælle omdrejningerne. Afhængigt af modellen registreres omdrejningerne via en Hall-sensor eller via en optisk sensor, der scanner et refleksmærke, der er fastgjort på pumpehjulet.

Med vind kophjulet er der ikke tale om skrå flader, men om kopper, der er anbragt omkring rotationsaksen. Rotationsaksen på disse anemometre er justeret på en sådan måde, at de kan registrere alle vindretninger. Denne type anemometer måler derfor uafhængigt af retningen. Det anvendes ofte som stationært anemometer på bygninger, kraner, skibe, flyvepladser og vindmøller til vindmåling.

Roterende anemometre gør det muligt at opfatte vindstrømme selv uden display. På grund af de roterende deles inerti fungerer de dog ikke ved meget lave hastigheder og ved hurtige ændringer.

Termiske anemometre

Termiske anemometre anvendes ofte til nøjagtige målinger af små vindhastigheder. I et termisk anemometer, også kaldet et varmtråds anemometer, opvarmes en elektrisk modstand med en bestemt strøm og en konstant spænding. Hvis vinden nu strømmer forbi anemometerets sensorelement, afkøles denne modstand. Jo hurtigere vinden er, jo stærkere er afkølingen. Strømningshastigheden kan beregnes ved at måle de elektriske variabler. Ofte måler termiske anemometre også temperaturen direkte via et separat sensorelement.

Termiske anemometre bruges ofte til at måle træk eller til at måle strømningshastigheder i kanaler. Måling med et termisk anemometer er ofte en måling af retningsbestemte strømninger.

Pitotrørsanemometer

Et pitotrørs anemometer eller pitot tryk anemometer bruger forskellen mellem to tryk til at bestemme strømningshastigheden. Anemometeret anvender et særligt pitotrør til at måle det omgivende tryk i en kanal og det indkommende tryk, der rammer røret. Forskellen mellem de to tryk giver strømningshastigheden. Pitotrørs anemometre anvendes ofte til meget høje strømningshastigheder. Disse anemometre er kendt fra motorsport- eller fly byggeri.

Anbefalinger til brug i henhold til måleprincippet

Her er en oversigt over, hvilke anemometre der er egnede til bestemte anvendelser. Hvis der ikke kan anvendes et anemometer fra standardprogrammet til specielle anvendelser, er det muligt at foretage kunde- eller applikationsspecifikke tilpasninger, hvis det er nødvendigt.

Tips til måling med anemometeret

Ved måling af luftstrømningshastigheder skal mange anemometre være rettet ind efter luftstrømmen. Hvis sensoren holdes forkert opad i luftstrømmen, vil der ske forkerte målinger eller endog ødelæggelse af sensoren, fordi nogle vingehjul har en forudbestemt bevægelsesretning. Derfor er der på mange anemometre monteret retningspile.

I tilfælde af et anemometer med et termisk funktionsprincip skal man være opmærksom på, at den tynde målemuffe let kan blive ødelagt af partikler, der støder på den. Disse typer bør derfor ikke anvendes, hvor der kan forventes en høj partikelforurening. I stedet kan der anvendes mekaniske anemometre eller, fra en mindste strømningshastighed på 5 m/s, anemometre med Pitot-rør. Pitot-rørs anemometre er meget nøjagtige, ekstremt robuste og dækker et bredt hastighedsområde. Anemometre med en middelværdiberegningsfunktion gør det muligt at gennemløbe hele strømningstværsnittet elliptisk for at måle passende middelværdier.

Vindhastigheden måles i 10 meters højde som standard for vejrrapporter. Dette eliminerer de lokalt klart varierende påvirkninger nær jorden. For specifikke anvendelser er det helt rimeligt eller endog absolut nødvendigt at afvige fra denne standardhøjde, når der måles udendørs.