Anemometri

 

 

 

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Anemometri

 

Anemometri
Il vento viene normalmente misurato nelle sue due componenti principali: la direzione di provenienza e la velocità.
La direzione di provenienza del vento si misura in gradi rispetto al nord geografico (intendendo così rilevare la sola componente orizzontale del vento) e allo scopo si utilizzano diversi tipi di banderuole.
La velocità del vento si misura in base alla pressione esercitata su un sistema rotante su assi orizzontali (eliche) o verticali (mulinelli) l'unità di misura dovrebbe essere i m/s ma in campo aeronautico vengono utilizzati i nodi ( kts ).
Possiamo distinguere gli anemometri in due grandi gruppi: anemometri a mano e anemometri fissi.

 

Anemometri a mano

Anemometro a induzione magnetica
In questo tipo di strumenti la velocità istantanea del vento viene misurata per mezzo di un mulinello a tre coppe il cui asse termina con un magnete permanente dalla forma di un doppio bicchiere rovesciato. Nello spazio tra i due bordi del bicchiere magnetico, si trova un bicchiere di ferro dolce che viene indotto a ruotare per effetto delle correnti Foucault generate dalla rotazione del doppio bicchiere solidale al mulinello. Sul bicchiere metallico c'è un indice che scorre su una scala graduata e la rotazione è contrastata da una molla che riporta l'indice a zero in condizioni di calma di vento.

La forza con cui il bicchiere e l'indice ruotano è ovviamente proporzionale alle correnti indotte generate dalla rotazione del magnete (strumento 1).
Le stessi correnti vengono utilizzate per ottenere una indicazione elettrica della velocità del vento (strumento 2).

Anemometro meccanico
L'asse di rotazione delle coppe porta due masse M e M' che al momento della rotazione, per effetto della forza centrifuga, tendono ad allontanarsi reciprocamente sollevando il manicotto D.
Il manicotto scorre lungo lo stesso lo stesso asse in opposizione ad una molla che lo riporta in basso a rotazione nulla. Sul manicotto vi sono delle scanalature per una ruota dentata alla quale è collegato un indice. Sullo stesso meccanismo si può installare un reostato per tradurre la posizione dell'indice in un valore di resistenza variabile.

Negli anemometri a mano la direzione di provenienza del vento si ottiene per mezzo di una banderuola girevole intorno ad un asse verticale. L'asse è a sua volta infilato all'interno di un tamburo graduato con la numerazione da 0° a 360°.
Il riferimento fisso di 0° si ottiene orientando la scala graduata con l'ausilio di un declinatore magnetico incorporato.
Nella fotografia è mostrato uno strumento SIAP nel quale si nota ( sotto la banderuola ) il dispositivo di orientamento magnetico; evidenti anche la gradazione della scala per la direzione e la gradazione per la velocità. Lo strumento in figura è quasi certamente ad induzione magnetica.

 

Anemometri ed anemografi fissi

L'anemografo fisso più interessante dal punto di vista tecnico era l'anemografo autogeneratore di cui qui si fornisce uno schema abbastanza completo dal punto di vista didattico.

La particolarità consiste nella completa indipendenza elettrica dello strumento. La rotazione dell'elica genera la corrente sufficiente al funzionamento di tutto l'apparato di rilevamento e registrazione.
Il trasmettitore risponde alle variazioni di direzione del vento ruotando su un asse di sostegno. Alla parte fissa è applicato un "collettore" e sul collettore vi sono delle spazzole solidali con il corpo mobile del trasmettitore. La corrente generata dall'elica passa per questo collettore, cambiando di intensità a seconda della direzione assunta dal trasmettitore, le tensioni in arrivo sulla morsettiera sono quindi variabili in funzione della direzione. La velocità istantanea é relazionata alla corrente fornita dal generatore collegato all'elica, mentre la velocità media viene calcolata con l'uso di un totalizzatore (misura del vento sfilato).

Definiamo vento medio una media "pesata" del vento rilevato negli ultimi 10 minuti di osservazione.
Nei moderni anemometri elettronici il sensore deve essere alimentato dall'esterno e la corrente generata dalla rotazione dell'elica, viene inserita in un circuito elettrico integrato, dopo essere passata attraverso dei "reostati" per il rilevamento della direzione.
La moderna strumentazione elettronica pur essendo estremamente funzionale,  per la sua capacità di integrarsi facilmente a sistemi digitale di gestione e archiviazione dei dati, risente spesso di problemi di taratura dovuti alla sottovalutata influenza delle stesse variabili ambientali dove questi strumenti si trovano ad operare.
Per completezza si forniscono le illustrazioni di due anemometri
"storici" ( elettrico e a tubo di bourdon ) e di un anemometro "a filo caldo".

Fonte: http://www.gpchironi.it/sitenew/attachments/022_Anemometri.doc

Sito web: http://www.gpchironi.it/sitenew/

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