Про чашечные анемометры

При выборе подходящего по стоимости и функционалу портативного прибора для измерения силы ветра или оценки движения воздушных потоков внутри помещения, сами популярными, востребованными, причем обоснованно являются крыльчатые модели, и гораздо реже с так называемой горячей струной. То есть 2 разновидности, присутствующие на рынке и поныне.
Но первоначально, а в частности в метеорологии и сегодня, используется так называемые чашечные, также служащие для определения скоростей воздушных и газовых потоков.

Почему называются чашечные ?

Прежде всего по поводу общих черт по сравнению с крыльчатыми.

1. Во-первых, эта разновидность ветромеров тоже основана на вращательном принципе, т.е. частота вращения чашечного движителя пропорциональна силе проходящего ветра.
2. Во-вторых, мы замечаем здесь черпачки. Тоже очень похоже на загнутые лопасти крыльчатки. Черпачки похожи на чашки, поэтому и такое название этого вида измерителей ветра.

То есть как видим, одинакового здесь довольно много. Но раз существуют и чашечные и крыльчатые анемометры, значит каждый из них имеет какие-то черты, которых нет у его "конкурента" по улавливанию ветряных потоков ?
Так и есть.

И самое главное преимущество исходит из формы чашек. Это полусферы, захватывающие максимально большой объем воздуха, а значит погрешность при измерениях будет гораздо меньше. Поэтому чашечные используются в основном в профессиональных целях. И как следствие - их не часто можно встретить в интернет-магазинах, ориентированных в основном на массовый спрос, что чаще и хорошо продается, а не лежит месяцами на складе.

Как устроены

Приемник ветра
Это лопасти, на конце которых и размещены чашки. Ветер оказывает на них давление. По сути мы говорим о парусности, т.е. чем больше площадь контакта воздушных потоков с чашками, тем лучше. А полусфера с точки зрения математики в этой части это идеальная форма.
Сам движитель насажен на ось вращения. К ней требований не так много – чтобы не было вибрации, биения, притормаживания из-за повышенного трения, остановок, толчков.
А в целом 2 перечисленных элемента вращения должны обеспечивать быстрый отклик на изменение скорости ветра и как мы уже отметили – максимальную точность.
Электронная схема или механическая конструкция (устаревшая). Служит для преобразования и (или) передачи сигнала с чашечного датчика.
Устройство отображения
Это может быть цифровая шкала, механический циферблат. Здесь показывается скорость ветра, а также возможно и другие показатели, например температура. На циферблатах может быть до трех отдельных шкал, чтобы отображать тысячи, сотни и десятки.
Крепежные элементы
Присутствуют не всегда, а присущи стационарным. Ручные же в этом не нуждаются, поскольку удерживается в руке, переносятся с места на места. Это позволяет оперативно подстраиваться под направление потока воздуха.

Теперь понятен принцип действия. Воздушный (газовый) поток давит на полусферы (обычно их три штуки), и они начинаются вращаться на оси. Фиксируется число оборотов. Это можно сделать разными способами и не имеет принципиального значения, как это технически будет реализовано:

• прерывание светового или лазерного луча;
• герконный датчик, который срабатывает, когда мимо него проходит магнит.

Данные мгновенно отображаются на дисплее, циферблате, счетчике или ином устройстве.
Мы уже сказали о повышенной точности, что обусловлено конструктивными особенностями. Но это обеспечивается. если правильно расположить измеритель ветра с чашками. В отличие от крыльчатки, здесь ось вращения должна быть не параллельной, а перпендикулярной к потоку ветра.

Критерии для выбора

Встроенный или выносной блок чашечек
В продаже встречаются и те и другие модели. С одной стороны со встроенным датчиком ветра, прибор более компактный и простой в использовании. Не нужны никакие кабели, разъемы. Это все традиционные "слабые места" с точки зрения поломок. Да и возить, хранить такое устройство проще – ничего не потеряется.
С другой стороны, у чашечных анемометров с выносными чашками на проводе есть и плюсы. Датчик можно поднять например вверх, где на высоте проходит воздуховод. В предыдущем случае мы бы потеряли из виду дисплей и не увидели бы показания. А здесь же в одной руке держим блок вращения и тянем руку, а сам измерительный модуль с дисплеем – у нас перед глазами.
Диапазон
Исходите из прогнозируемых задач. Можно купить ветромеры, рассчитанные на максимальный верхний предел в 10-20 и даже 50 м/с.
Как это определить ? Например, если предстоит измерять скорость потока воздуха, в вытяжке от кухни или лаборатории с принудительной вентиляцией, то изучив характеристики двигателя, можно выяснить максимальную скорость потока.
Чувcтвительность
Имеются в виду два показателя. Во-первых, это минимальная скорость ветряных потоков, когда чашечный блок начинает вращаться. Обычно это десятые доли м/с. А второе это шаг или разрешающая способность, позволяющая отличить малые колебания ветра. Что имеется в виду ?

Предположим, что за один тот же период времени один ветроизмеритель различает, что скорость ветра изменилась с 25 до 26 м/с, а на другом за тот же период на дисплее цифры будут меняться так: 25-25,1-25,2 и т.д. до 25,9-26 м/с. Понятно, что первый более грубый (шаг 1 м/с), а вот второй как раз и способен уловить мельчайшие отклонения ветра (разрешение 0,1 м/с),  правда и цена его будет выше, что обоснованно.
Дополнительные функции
Про измерение температуры мы уже сказали. Кроме этого, как правило присутствует опция выбора единиц измерения: км/ч, м/с, узлы, миль/ч, фут/мин. Также может фиксироваться МАКС/МИН значения и последнее измеренное.

Где могут применяться ?

Мы отметили метеорологов, но конечно же не только у них.