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In questa guida mettiamo a disposizione alcuni consigli su come scegliere un anemometro professionale e vediamo quali sono i prezzi dei migliori prodotti sul mercato.
Un anemometro è un dispositivo utilizzato per misurare la velocità del vento, ed è comune trovarlo in una stazione meteorologica. Gli anemometri possono essere distinti in due classi, quelli che misurano la velocità del vento e quelli che misurano la pressione del vento. Leggi la guida per conoscerne caratteristiche tecniche, tipologie, e come scegliere il modello di anemometro in base a criteri di qualità, prezzo e corretta informazione per il consumatore.
Anemometri a piatto
Sono stati i primi anemometri e sono costituiti da un semplice superficie piatta sospesa dall’alto, in modo che il vento la possa deviare. Nel 1450, l’architetto Italiano Leon Battista Alberti inventò il primo anemometro meccanico; nel 1664 venne re-inventato da Robert Hooke (che è spesso erroneamente considerato l’inventore del primo anemometro).
Le versioni successive di questo tipo di anemometro consistevano in un piatto piano, quadrato o circolare, mantenuto in direzione normale a quella del vento da una banderuola. La pressione del vento sulla sua faccia è bilanciata da una molla. La compressione della molla determina la forza reale che il vento sta esercitando sul piatto, e viene letta su un manometro adatto, o su un registratore.
Strumenti di questo tipo non sono in grado di rilevare condizioni di vento leggero, non sono accurate in caso di vento forte, e rispondono lentamente alle variazioni del vento. Gli anemometri a piatto sono stati utilizzati per far scattare gli allarmi di condizioni di forte vento sui ponti.
Anemometri a tubo
L’anemometro realizzato nel 1775 da James Lind consisteva semplicemente in un tubo di vetro a U contenente un liquido e un manometro, con un’estremità piegata in direzione orizzontale per affrontare il vento e l’altra estremità verticale parallela al flusso del vento. Anche se quello di Lind non fu il primo, è stato l’anemometro più pratico e più conosciuto per quanto riguarda i modelli a tubo.
Se il vento soffia nella bocca di un tubo, provoca un aumento della pressione su un lato del manometro. Il vento che soffia sull’estremità aperta di un tubo verticale provoca piccoli cambiamenti nella pressione sull’altro lato del manometro. Il conseguente cambiamento del livello del liquido nel tubo a U offre un’indicazione della velocità del vento.
Piccole variazioni della direzione del vento provocano grandi variazioni di magnitudine. L’anemometro a pressione con tubo di metallo, realizzato nel 1892 da William Henry Dines, riscosse molto successo e utilizzava la stessa differenza di pressione tra l’estremità aperta di un tubo rettilineo di fronte al vento e un tubo verticale con tanti piccoli fori, chiuso all’estremità superiore. Entrambi i tubi erano montati alla stessa altezza.
Le differenze di pressione rilevate sono molto piccole, e sono richiesti dei detettori speciali per registrarle. Il registratore è costituito da un galleggiante in una camera stagna riempita parzialmente di acqua. Il tubo diritto è collegato alla parte superiore della camera stagna e il tubo con i fori è diretto nella parte inferiore, all’interno del galleggiante.
Dal momento che la differenza di pressione determina la posizione verticale del galleggiante, consente di ottenere una misura della velocità del vento. Il grande vantaggio dell’anemometro a tubo sta nel fatto che la parte esposta può essere montata su un palo alto, e non richiede lubrificazione o manutenzione per anni; il registratore può essere collocato in una posizione qualsiasi. Sono necessari due tubi di collegamento. Potrebbe sembrare necessaria una sola connessione, ma le differenze di pressione dalle quali dipendono questi strumenti sono così ridotte che deve essere considerata la pressione dell’aria nella stanza in cui è collocato il registratore.
Perciò, se lo strumento dipende dall’effetto della pressione o dell’aspirazione, e questa pressione o aspirazione è misurata rispetto alla pressione dell’aria in una normale stanza, in cui le porte e le finestre sono chiuse con cura, bruciare un quotidiano nel caminetto può simulare la presenza di un vento di 16 km/h; l’apertura di una finestra in caso di maltempo, o l’apertura di una porta, potrebbe alterare completamente la registrazione. Mentre l’anemometro di Dines aveva un errore pari soltanto all’1% a 16 km/h, non rispondeva bene in condizioni di vento leggero a causa della scarsa risposta della banderuola. Nel 1918, una banderuola aerodinamica con otto volte il momento torcente della piastra piana permise di superare questo problema.
Anemometro a coppa
Un tipo semplice di anemometro è l’anemometro a coppa, inventato nel 1846 dal Dr. John Thomas Romney Robinson, dell’Osservatorio di Armagh. Consisteva in quattro coppe emisferiche, ciascuna montata su una delle estremità di quattro bracci orizzontali, a loro volta montati ad angoli uguali tra loro su un albero verticale. Il flusso d’aria che passava in qualsiasi direzione orizzontale girava le coppe in modo proporzionale alla velocità del vento.
Quindi, il numero dei giri compiuti dalle coppe in un periodo di tempo stabilito consentiva di calcolare la velocità media del vento all’interno di un vasto range di velocità. Su un anemometro con quattro coppe è semplice vedere che, poiché le coppe sono disposte simmetricamente sulle estremità dei bracci, al vento si presenta sempre l’estremità cava di una coppa e il vento soffia sul retro della coppa sul lato opposto della croce.
Quando Robinson progettò il suo anemometro, affermò che il movimento delle coppe era un terzo rispetto alla velocità del vento, e che non era influenzato dalla dimensione della coppa o dalla lunghezza del braccio. Questo concetto apparentemente era stato confermato dai primi esperimenti indipendenti, ma in realtà non era corretto. In realtà, il rapporto tra la velocità del vento e quella delle coppe, o fattore anemometro, dipende dalle dimensioni delle coppe e dalla lunghezza dei bracci, e può avere un valore compreso tra 2 e poco più di 3. Ogni esperimento coinvolgente un anemometro dovette essere ripetuto.
L’anemometro a tre coppe, sviluppato dal Canadese John Patterson nel 1926, e i successivi miglioramenti apportati dagli Americani Brevoort e Joiner nel 1935, condussero a un modello dal design lineare e con un errore inferiore al 3% fino a 97 Km / h. Patterson scoprì che ogni coppa produceva un momento torcente massimo quando si trovava a 45 gradi rispetto al flusso del vento. L’anemometro a tre coppe aveva anche un momento torcente più costante e rispondeva più velocemente alle raffiche rispetto all’anemometro a quattro coppe.
L’anemometro a tre coppe venne ulteriormente modificato dall’Australiano Derek Weston nel 1991, in modo che misurasse sia la direzione sia la velocità del vento. Weston aggiunse a una delle coppe una paletta, che faceva aumentare e diminuire la velocità della coppa per via del suo movimento secondo o contro la direzione del vento. La direzione del vento è calcolata da questi cambiamenti ciclici nella velocità della coppa, mentre la velocità è calcolata mediante la velocità media della coppa. Gli anemometri a tre coppe sono attualmente utilizzati come standard industriale per gli studi di valutazione della risorsa eolica.
Anemometro mulino a vento
Altre forme di anemometri meccanici possono essere indicati come anemometro mulino a vento o anemometro a elica. Nell’anemometro di Robinson l’asse di rotazione è verticale, ma in questo sottotipo l’asse di rotazione deve essere parallelo alla direzione del vento e quindi orizzontale. Inoltre, dato che il vento varia nella direzione e l’asse deve seguire i suoi cambiamenti, deve essere utilizzata una banderuola o qualche altro espediente.
Nei casi in cui la direzione del flusso dell’aria è sempre la stessa, come nei pozzi di ventilazione delle miniere e degli edifici, possono essere utilizzate delle banderuole con risultati soddisfacenti.
Anemometri a filo caldo
Gli anemometri a filo caldo utilizzano un filo molto sottile (dello spessore di alcuni micrometri) riscaldato elettricamente fino a una certa temperatura al di sopra di quella ambiente. Il flusso dell’aria ha un effetto di raffreddamento sul filo. Poiché la resistenza elettrica della maggior parte dei metalli dipende dalla temperatura del metallo (il tungsteno è una delle scelte più popolari per i fili caldi), è possibile ottenere la relazione tra la resistenza del filo e la velocità del flusso.
Esistono svariate applicazioni di questo meccanismo, e i dispositivi a filo caldo possono essere ulteriormente classificati in CCA (Anemometri a Corrente Costante), CVA (Anemometri a Tensione Costante) e CTA (Anemometri a Temperatura Costante). La tensione di questi anemometri è il risultato di una sorta di circuito interno che cerca di mantenere costante la variabile specifica (corrente, tensione o temperatura).
Inoltre, esistono anche gli anemometri PWM (pulse-width modulation, o modulazione polso-ampiezza), nei quali la velocità è ricavata in base al tempo che un impulso di corrente impiega per portare il filo a una resistenza specifica; l’impulso poi si ferma fino a quando viene raggiunta una resistenza soglia, e a quel punto viene inviato di nuovo.
Gli anemometri a filo caldo sono estremamente delicati, ma hanno un’elevata frequenza di risposta e una risoluzione spaziale fine rispetto ad altri metodi di misurazione, e come tali sono impiegati quasi universalmente per lo studio dettagliato dei flussi turbolenti, o di qualsiasi flusso in cui interessano rapide fluttuazioni di velocità.
Anemometri Laser Doppler
Gli anemometri Laser Doppler utilizzano un fascio di luce laser, mentre un altro fascio di luce si propaga fuori dell’anemometro. I particolati (o materiali introdotti appositamente) che passano insieme alle molecole d’aria in prossimità del punto in cui esce il fascio fanno riflettere la luce su un rivelatore, che misura il fascio e lo confronta con il raggio laser originale.
Quando le particelle sono in movimento, producono un effetto Doppler che viene utilizzato per calcolare la velocità delle particelle, e quindi l’aria intorno all’anemometro.
Anemometri a ultrasuoni
Gli anemometri a ultrasuoni, sviluppati nel 1970, utilizzano le onde sonore a ultrasuoni per misurare la velocità del vento. Misurano la velocità del vento in base al tempo di passaggio di impulsi sonori tra coppie di trasduttori. Le misure di diverse coppie di trasduttori possono essere combinate per ottenere una misurazione della velocità in 1 -, 2 -, o 3 dimensioni. La risoluzione spaziale si calcola in base alla lunghezza del percorso tra i trasduttori, che è tipicamente da 10 a 20 cm.
Gli anemometri a ultrasuoni possono offrire delle misure con risoluzione temporale molto fine, 20 Hz o più, che li rende adatti per misurare le turbolenze. L’assenza di parti mobili li rende adatti per un uso a lungo termine in stazioni meteorologiche automatiche e boe meteo, dove la precisione e l’affidabilità dei tradizionali anemometri a coppe sono influenzate negativamente dalla salsedine o dall’accumulo di grandi quantità di polvere.
Lo svantaggio principale è la distorsione del flusso da parte della struttura di supporto dei trasduttori, che richiede una correzione in base alle misurazioni effettuate in galleria del vento per ridurre al minimo questo effetto. Lo standard internazionale per questo processo, è l’ISO 16622 Meteorology—Sonic anemometers / thermometers—Acceptance test methods for mean wind measurements ISO. Un altro svantaggio è la minore precisione in caso di precipitazioni, poiché le gocce di pioggia possono modificare la velocità della trasmissione delle onde sonore.
Poiché la velocità del suono varia con la temperatura, mentre è virtualmente stabile con I cambiamenti di pressione, gli anemometri a ultrasuoni sono utilizzati anche come termometri. Gli anemometri a ultrasuoni bidimensionali (che misurano velocità e direzione del vento) sono utilizzati in applicazioni quali stazioni meteorologiche, navigazione, turbine eoliche, aviazione e boe meteorologiche.
Anemometri Professionali più Venduti Online
In conclusione mettiamo a disposizione una lista degli anemometri professionali più venduti online con i relativi prezzi. Cliccando sul prodotti è possibile accedere alla pagina in cui si trova una descrizione dettagliata e le opinioni degli acquirenti.
