Als u geïnteresseerd bent in weerberichten & wilt weten wat windsnelheid meet dan is inzicht in windsnelheid waardevol. Windsnelheid bepaalt hoe snel een storm zal arriveren en hoe deze het ontstaan van hoge- en lagedrukgebieden beïnvloedt. Het meten van de windsnelheid is een belangrijke factor, van het besturen van een vliegtuig tot het uitvoeren van een atletische activiteit in de open lucht.
Wat meet de windsnelheid?
Wind wordt gemeten met behulp van het instrument dat anemometer wordt genoemd. De eenheid van anemometer is FPM of voet per minuut.
Een anemometer kent vijf basistypen. De mechanische anemometer, de drukbuisanemometer, de thermische anemometer, de geluidsgolfanemometer en de Doppler laserlichtanemometer. Elk type heeft zijn eigen subcategorieën samen met voor- en nadelen die elk type ideaal maakt voor het meten van de windsnelheid in bepaalde situaties. We hebben foto’s van elk type opgenomen voor het geval u zich afvraagt: “hoe ziet een anemometer eruit?”
Typen anemometers:
1. Mechanisch
2. Drukbuis
3. Thermisch
4. Geluidsgolf
5. Doppler Laser Light
Mechanische Anemometers
Dit type anemometer behoort tot de oudste en meest populaire. Hoe werkt de anemometer? Zij werken door eenvoudig de wind op hen te laten duwen. Mechanische anemometers zijn er in drie soorten.
Typen mechanische anemometers:
- Plaat Anemometers
- Kop Anemometers
- Propeller / Vane Anemometers
Plaat Anemometers
De oudste vorm van de windmeters, uitgevonden door de Italiaanse architect Leon Battista Alberti in 1450, maakt gebruik van een plaat die op een strook verend metaal is gemonteerd en in de wind is gericht. Als de windsnelheid toeneemt, wordt de windmeter teruggebogen, waarbij de verandering van de hoek overeenkomt met de windsnelheid.
Dit type is niet erg nauwkeurig en reageert niet op lage windsnelheden. Een variatie hierop bestaat erin een pingpongballetje aan een touwtje te bevestigen en de windsnelheid te bepalen aan de hand van de hoek van het touwtje als de wind het balletje voortduwt.
Kopjesanemometers
Het klassieke beeld van vier kopjes die rond een verticale paal draaien, werd mogelijk gemaakt door uitvinder Dr. John Thomas Romney Robinson in 1845. Oorspronkelijk zou het apparaat de windsnelheid meten door het aantal omwentelingen van de bekers in een tijdsinterval te tellen.
Deze techniek werd verbeterd door het gebruik van elektronica voor meetdoeleinden. Elektrische componenten kunnen ofwel zorgen voor een grotere nauwkeurigheid bij het tellen van het aantal rotaties per tijdseenheid, ofwel fungeren als een kleine generator die een hoger wattage genereert naarmate de windsnelheid toeneemt.
Propeller / Vaan Anemometers
Het gebruik van een ventilator maakt het mogelijk om gelijktijdig met een vaan de windrichting te bepalen, aangezien de turbine in de wind moet zijn gericht. Een draagbare windsnelheidsmeter die gebruik maakt van een miniatuurventilator heeft ten opzichte van zijn grotere neef het voordeel dat hij zelfs bij de lichtste wind altijd in de richting van de wind is gericht, aangezien u degene bent die de windrichting bepaalt. Omdat hij niet permanent buiten staat, wordt een draagbare windsnelheidsmeter niet bedreigd door winterse ijsvorming. Bij schoepenanemometers kunnen gebruikers kiezen uit verschillende meeteenheden: m/s, ft/min, km/h, MPH en knopen, zodat ze geschikt zijn voor verschillende soorten toepassingen.
Drukbuisanemometers
Een andere zeer oude methode om de windsnelheid te meten is met behulp van een drukbuis. Het basisidee, dat voor het eerst werd ontwikkeld door James Lind in 1775, is om te beginnen met een U-vormige buis en één uiteinde om te buigen zodat een horizontaal gedeelte ontstaat dat naar de wind is gericht. Onder in de buis wordt vloeistof geplaatst en de wind die in het horizontale gedeelte blaast, dwingt de vloeistof omhoog langs het verticale gedeelte.
Moderne versies hebben de vloeistof vervangen door een flexibel membraan dat beweegt als reactie op de drukverschillen, terwijl een meter dit vertaalt in windsnelheid. Zonder mechanische onderdelen kan dit instrument dat de windsnelheid meet lange tijd zonder onderhoud.
Thermische / Hot Wire Anemometers
Deze meettoestellen staan ook bekend als hot wire anemometers. In dit geval ga je uit van het onderliggende principe dat een stromende wind dingen afkoelt. Het apparaat bevat een thermostaat die een verwarmde draad op een constante temperatuur houdt. Als de wind over de draad blaast, koelt hij af en wordt er meer elektriciteit verbruikt om hem weer op de ingestelde temperatuur te brengen. De toegenomen hoeveelheid elektriciteit is wat de windsnelheid meet.
4. Geluidsgolfanemometers
Over welk instrument de windsnelheid meet, zijn er twee antwoorden in deze categorie.
Typen geluidsgolfanemometers:
- Ultrasone Anemometers
- Akoestische Resonantie Anemometers
Ultrasone Anemometers
Omdat geluid gasmoleculen nodig heeft om zich voort te bewegen, kunnen de snelheid en de richting van die gasmoleculen de snelheid van de geluidsgolven beïnvloeden. Ultrasone anemometers maken gebruik van dit verschijnsel om de windsnelheid te berekenen. Dit type anemometer vergelijkt de reistijd tussen een geluidsgenerator en een ontvanger met wat die onder de gegeven omstandigheden zou moeten zijn.
Het grote nadeel met welk instrument hier de windsnelheid meet, is dat turbulentie die ontstaat door wind die rond het instrument zelf stroomt, de resultaten kan vertekenen. Ook regenval kan de aflezing beïnvloeden.
Akoestische resonantieanemometers
Hoewel het ook geluidsgolven gebruikt, volgt dit soort windsnelheidsinstrument een andere aanpak door veranderingen in de frequentie van de golven te meten wanneer ze in botsing komen met passerende luchtmoleculen. Bij snellere wind worden de geluidsgolven samengeperst tot een hogere frequentie. Deze anemometers zijn compact en zeer robuust. Anderzijds is dit type windsnelheidsinstrument niet zo nauwkeurig.
Doppler Laser Anemometers
Dit systeem berust op hetzelfde idee achter de ultrasone anemometer, behalve dat laserlicht degene is die de windsnelheid meet. De laserstraal wordt in tweeën gesplitst. Eén deel wordt gebruikt als referentie, terwijl het andere op de wind wordt gericht. Als de lucht in de richting van de meetbundel waait, worden de lichtgolven die daarop weerkaatsen samengedrukt tot een hogere frequentie. Dit wordt blauwverschuiving genoemd. Laserlicht dat weerkaatst op luchtdeeltjes die van de detector weg bewegen, ondergaat een rode verschuiving naar een lagere frequentie.
Het ontvangststation vergelijkt dit weerkaatste licht met de referentiestraal om de snelheid van de bewegende lucht te berekenen. Dit instrument om de windsnelheid te meten is uiterst nauwkeurig, maar ook erg duur. Het vereist ook veel technische kennis om te bedienen.
Sensible Choices
Het is duidelijk dat er veel manieren zijn om de windsnelheid te bepalen. Sommige methoden zijn misschien niet zo betrouwbaar. Andere kunnen vrij duur zijn en omvatten logge apparaten. “Welk instrument meet de windsnelheid het beste?” komt naar onze mening neer op kop-anemometers voor persoonlijke weerstations en hand-anemometers voor uw meer mobiele behoeften vanwege hun betaalbaarheid, betrouwbaarheid en duurzaamheid.