Anemometer

Anemometers worden aangeboden als complete meetsystemen, bestaande uit een sensor met uitlees- en weergave-unit, of als sensoren met interfaces voor externe analysemiddelen zoals dataloggers, alarmunits, displays of schakelaars. Het is belangrijk om eerst de toepassingsdoeleinden en specifieke eisen voor het anemometer vast te stellen voordat verschillende modellen worden vergeleken.

Meetbereik en stromingsrichting

De meeste anemometers zijn door hun ontwerp niet geschikt voor alle snelheden. Snelheden die te hoog of te laag zijn, kunnen mogelijk niet worden gemeten. Daarnaast moet rekening worden gehouden met de vraag of één of meerdere stromingsrichtingen moeten worden gemeten. Voor metingen in luchtkanalen en lekkages is meestal een anemometer die slechts één stromingsrichting meet voldoende. Voor het meten van windsnelheden is het echter belangrijk dat het anemometer alle windrichtingen kan meten.

Meeteenheden

Voor stromingssnelheden zijn internationaal verschillende eenheden gangbaar. Deze kunnen via factoren worden omgerekend. Het is echter handiger als de anemometer de meetwaarde direct weergeeft in de gewenste eenheid. Veel anemometers maken het mogelijk om tussen verschillende eenheden te schakelen. Ook anemometers met volumestroomberekening moeten de gewenste eenheid voor volume per tijdseenheid kunnen weergeven.

Uitgangswaarde	Omrekenfactor voor snelheden
	m/s	ft/min	kn	km/h	mph
1 m/s	1	196,87	1,94384	3,60	2,23694
1 ft/min	0,00508	1	0,00987	0,01829	0,01136
1 kn	0,51444	101,26859	1	1,8519	1,15078
1 km/h	0,27778	54,68066	0,53996	1	0,62137
1 mph	0,44704	88	0,86898	1,60934	1

Weergavemogelijkheden

Mobiele digitale anemometers tonen de meetwaarde meestal direct op het display van het apparaat. Stationaire anemometers worden vaak zo geïnstalleerd dat directe weergave op de meetlocatie moeilijk leesbaar is. Daarom worden de meetresultaten van deze anemometers via kabel of draadloos naar andere weergave- of analysemiddelen gestuurd.

Opslag en interfaces

Als een anemometer opslag vereist, is niet alleen de opslagcapaciteit en -snelheid belangrijk. Het is ook belangrijk in welk formaat en met welke aanvullende informatie de gegevens worden opgeslagen en hoe ze kunnen worden uitgelezen. Anemometers kunnen interfaces hebben voor stroomvoorziening, gegevensoverdracht en signaalverwerking. Anemometers in windwaarschuwingssystemen hebben bijvoorbeeld vaak aansluitingen voor optische of akoestische waarschuwingssignalen.

Stationair of mobiel gebruik

Anemometers zijn meestal ontworpen voor stationair of mobiel gebruik. Verschillen zitten voornamelijk in de bediening, het type stroomvoorziening en de interfaces. Stationaire anemometers worden doorgaans gebruikt voor continue metingen en slaan constant meetgegevens op of verzenden deze. Mobiele anemometers worden daarentegen vaak gebruikt voor afzonderlijke metingen of tijdelijke controles van stromingsomstandigheden.

Meetomstandigheden

Niet alleen de stromingssnelheid en -richting, maar ook de bereikbaarheid van de meetlocatie en de deeltjesbelasting van de lucht moeten worden overwogen. Afhankelijk van het ontwerp en werkingsprincipe zijn sommige anemometers bijzonder geschikt voor specifieke omstandigheden.

Temperatuurmeting

Anemometers kunnen ook worden uitgerust met extra sensoren om de temperatuur van het stromende medium te meten. Een anemometer met temperatuursensor biedt bijvoorbeeld waardevolle aanvullende informatie bij HVAC-toepassingen en lekdetectie.

Berekeningsfuncties

Anemometers met volumeberekening kunnen na invoer van het dwarsdoorsnedeoppervlak direct het volumestroom weergeven op het display. Voor nauwkeurige resultaten moet worden gecontroleerd of de in de anemometer opgeslagen formules overeenkomen met de werkelijke stromingsomstandigheden. Indien nodig kunnen correcties voor grenslagen en kernstromingen direct worden meegenomen.

Anemometers met windwiel of schaalkruis

Anemometers waarbij een wiel door de luchtbeweging in rotatie wordt gebracht, behoren tot de oudste windmeetapparaten. Hoe sterker de stroming, hoe sneller het wiel draait. Deze anemometers worden op basis van hun ontwerp onderverdeeld in windwiel- en schaalkruis-anemometers.

Bij het windwiel zijn, zoals bij een windmolen of propeller, meerdere wieken rond een rotatie-as geplaatst. Om het windwiel door de wind te laten bewegen, moet de rotatie-as in de stromingsrichting worden gedraaid. Anemometers met windwiel meten de maximale snelheid alleen als ze correct zijn gericht. De eigenlijke meting vindt plaats door het tellen van rotaties. Afhankelijk van het model worden de rotaties gedetecteerd met een Hallsensor of met een optische sensor die een reflectiemarkering op het windwiel scant.

Bij het schaalkruis zijn er geen schuine wiekvlakken, maar schaaltjes rondom de rotatie-as geplaatst. De rotatie-as van deze anemometers is zodanig georiënteerd dat alle windrichtingen kunnen worden gedetecteerd. Dit type anemometer meet dus onafhankelijk van de richting. Het wordt vaak gebruikt als stationair anemometer op gebouwen, kranen, schepen, vliegvelden en windturbines voor windmetingen.

Draaiende anemometers maken de waarneming van luchtstromen mogelijk, zelfs zonder displayweergave. Door de traagheid van de draaiende onderdelen zijn ze echter niet geschikt voor zeer lage snelheden en snelle veranderingen.

Hittedraad-anemometers

Een hittedraad-anemometer is een apparaat voor het meten van de snelheid van een luchtstroom. Het werkt op basis van het principe dat een draad, wanneer deze wordt verwarmd door een stroom, warmte overdraagt met een snelheid die evenredig is aan de luchtsnelheid in de omgeving. Hittedraden zijn meestal gemaakt van nikkel-chroom of platina en kunnen een zeer kleine diameter van slechts 0,3 mm hebben.

Het thermische anemometer verwarmt een draad en meet vervolgens hoeveel energie nodig is om zijn temperatuur constant te houden ondanks veranderingen in de luchtsnelheid. Wanneer de windsnelheid toeneemt, is meer energie nodig om de draad op de gewenste temperatuur te houden; als er geen wind is, is minder energie nodig. Deze energie wordt gelezen als spanning, die vervolgens wordt omgezet in windsnelheid.

Hittedraad-anemometers leveren nauwkeurige metingen van de windsnelheid onder diverse omstandigheden en zijn daarom ideaal voor meteorologische studies en industriële toepassingen waar nauwkeurige gegevens vereist zijn. Bovendien zijn ze kleiner en lichter dan andere soorten windsnelheidssensoren, waardoor ze gemakkelijk op veel verschillende locaties kunnen worden geïnstalleerd.

Hittedraad-anemometers zijn betrouwbaar en efficiënt en leveren nauwkeurige gegevens over een breed scala aan temperaturen en drukken. Ze worden vaak gebruikt in ventilatiesystemen, HVAC-systemen, windtunneltests, luchtstroommetingen in de auto-industrie, laboratoriumstudies en medische onderzoeken.

Stuwbuis-anemometers

Een stuwbuis-anemometer is een meetinstrument dat de snelheid van lucht meet. Het bestaat uit een buis met twee openingen voor drukverschilmetingen en is gebaseerd op het principe van Bernoulli, dat stelt dat de druk van een medium lager is waar de snelheid hoger is.

De nauwkeurigheid van een stuwbuis-anemometer hangt af van verschillende factoren, waaronder de juiste positionering ten opzichte van de stromingsrichting en de correcte kalibratie voor specifieke media (of het nu een vloeistof of gas betreft). Moderne stuwbuis-anemometers bevatten vaak extra sensoren, zoals temperatuursensoren of vochtigheidsmeters, voor nog gedetailleerdere metingen van de luchtstromeigenschappen.

Het basisprincipe van een stuwbuis-anemometer is dat het een drukverschil meet dat wordt veroorzaakt door de luchtsnelheid. Dit verschil wordt vervolgens omgezet in een nauwkeurige weergave van de luchtsnelheid. Stuwbuis-anemometers zijn ontworpen om een breed bereik van luchtsnelheden te meten, van zeer lage tot supersonische snelheden, en blijven nauwkeurig onder extreme omstandigheden.

Hieronder vindt u een overzicht van welk type anemometer geschikt is voor specifieke toepassingen. Indien geen standaard anemometer geschikt is voor een specifieke toepassing, zijn klant- of toepassingsspecifieke aanpassingen mogelijk.

Toepassing	Anemometer Type
Lage luchtsnelheden	Hitzedraadanemometer
Windsnelheid bij luchtroosters	Vleugelradaanemometer
Hoge stromingssnelheid in kanalen	Pitotbuisanemometer
Controle van ventilatie- en aircosystemen	Hitzedraadanemometer of vleugelradaanemometer
Luchtdichtheidstesten / Tochtmetingen	Hitzedraadanemometer
Windmetingen voor windmolenkwalificatie	Schalenkruis-anemometer
Windsnelheidsmetingen voor zeilsport	Schalenkruis-anemometer
Metingen van windstoten en piekwaarden	Ultrasoon anemometer
Luchtstromen in kanalen met kleine meetopeningen	Hitzedraadanemometer

Bij metingen van stromingssnelheden moeten veel anemometers correct worden uitgelijnd met de stroomrichting. Als de sensor verkeerd wordt gehouden, kunnen onjuiste metingen of zelfs schade aan de sensor optreden, omdat sommige vleugelraden een voorgeschreven draairichting hebben. Op veel anemometers zijn daarom richtingspijlen aangebracht.

Bij een anemometer met een thermisch werkprincipe moet worden opgelet dat de dunne meetsensor door botsende deeltjes gemakkelijk kan worden beschadigd. Deze typen anemometers mogen daarom niet worden gebruikt op locaties met een hoge concentratie van deeltjes. Mechanische anemometers of, vanaf een minimale stromingssnelheid van 5 m/s, anemometers met pitotbuis kunnen in dergelijke omstandigheden beter worden ingezet. Anemometers met een functie voor gemiddelde waarden maken het mogelijk om de volledige stromingsdoorsnede elliptisch te scannen om passende gemiddelde waarden te meten.

De windsnelheid voor weersrapporten wordt standaard gemeten op een hoogte van 10 meter. Hierdoor worden de lokaal sterk variërende invloeden nabij de grond geëlimineerd. Voor specifieke toepassingen kan het echter zinvol of zelfs noodzakelijk zijn om bij metingen in de buitenlucht van deze standaardhoogte af te wijken.