ANEMOMETRI

Gli anemometri sono strumenti atti al rilievo della velocita' del vento, e sono spesso associati alle cosiddette banderuole direzionali per rilevarne anche la velocita'.

Le famiglie di anemometri sono numerose a seconda del tipo ,meccanicamente parlando e della natura del loro trasduttore interno,ossia qual circuito o meccanismo grazie al quale sono in grado di trasformare una velocita' in una grandezza,tipicamente elettrica.A grandi linee possiamo definire:

Anemometri rotanti verticalmente a 3 o 4 coppe emisferiche o coniche detti di tipo Robinson dal nome del loro inventore ( il Doottore Inglese Thomas Robinson n.d.r.)e le relative associate "banderuole" per la direzione.e orizzontalmente,aerovane , skyvane,aeroplanini,ove la velocita' e' rilevata da un'elica frontale e la direzione dal corpo-timone dello strumento stesso.

Anemometri a deflessione associabili ai primissimi modelli ove una banderuola imperniata si alza o si abbassa sotto la spinta del vento

Anemometri elettronici ove generalmente una resistenza percorsa da una determinata corrente varia il suo valore ohmmico a seconda di come e quanto viene raffreddata dal vento.

Anemometri a pressione diretta ,detti anche di Dines dal nome del loro inventore ( il meteorologo Inglese Williams Dines n.d.r.)

Anemometri ad ultrasuoni o a laser droppler dove vengono rilevate le differenze di fase di un determinato suono ad una determinata frequenza al variare della velocita del vento,oppure le variazioni di luce al passaggio delle molecole dell'aria

Anemometri rotanti

                 A 3 coppe con banderuola                 3 coppe                            Aeroplanino

Sfruttano l'elementare principio meccanico ove un'elica o un gruppo di coppe emisferiche rivolte nello stesso senso muovono intorno ad un punto ( asse) proporzionalmente con la forza ( e quindi la velocita' ) del vento.

Possono essere costituiti da un insieme di 3 ( nei vecchi modelli 4 ) coppette emisferiche tonde o leggermente coniche,che rivolte nello stesso sono montate su un albero mediante la cui rotazione vinene generata un grandezza elettrica ,oppure da una vera e propria elica frontale (gli skyvane o in gergo aeroplanini ).Le grandezze elettriche generate possono essere

Una corrente-tensione continua

Una corrente-tensione alternata

Una frequenza di impulsi

A parte gli aeroplanini , possono essere accoppiate ad un altro trasduttore detto in gergo banderuola che ha la funzione di allinearsi di taglio rispetto alla provenienza dell'aria e che correttamente bilanciato fornisce istantaneamente un valore elettrico o talvolta meccanico della direzione del vento stesso.

Anemometro a coppe e banderuola mono-asse            Accoppiata di 2 strumenti distinti

Nel caso in cui venga generata una grandezza elettrica alternata o continua , solitamente vengono impiegati dei comunissimi motori a basso attrito , per il principio secondo cui muovendo l'albero di un motore elettrico , per induzione elettromagnetica viene generata tensione - corrente ai capi del motore stesso.

Nel caso in cui viene generato un "treno" di impulsi , un apposito trasduttore genera una tensione a frequenza variabile direttamente proporzionale alla velocita' di rotazione dell'albero.I trasduttori piu' utilizzati sono gli interruttori magnetici ( ampolle reed ) azionati a ripetizione grazie ad un magnete permanente solidale all'albero rotante , o i diodi led ( opto diodi )   il cui fascio opportunamente rilevato da un altro ler ricettivo  viene interrotto dal passaggio di un ostacolo (tipicamente un disco forato) un po' come accade nelle comunissime fotocellule dei cancelli automatici.

Per entrambe le categorie vi sono pregi e difetti,oppure campi di utilizzo piu' disparati ma in comune hanno la cossibilita' di effettuare il rilievo con una consolle anche a notevole distanza dal sensore stesso.

Gli anemometri a coppe vengono prodotti anche per l'utilizzo portatile e vengono detti " a mano".Il piu' delle volte hanno il solo albero a coppe ma talvolta,nei modelli piu' pregiati , professionali e costosi ,anche una piccola banderuola in miniatura per determinarne anche la provenienza.

Anemometri deflessione

Sfruttano il principio in base al quale una lamina incernierata verticalmente deflette sotto la spinta esercitata dal vento;questa deflessione angolare e' proporzionale alla velocita' dell'aria ed e' massima quando la lamina raggiunge inclinazioni dell'ordine degli 80 °.

Sono strumenti di "massima" , poco precisi ed utilizzati solo per rilievi grossolani.Come per i precedenti modelli rotanti , ne esistono un'infinita' di modelli,a partire dai piu' datati del secolo scorso in metallo e lamiera in ottone ai moderni in plastica.

Anemometri Elettronici

Vengono detti in gergo anche anemometri a filo caldo.Sfruttano il principio in base al quale una resistenza percorsa da corrente si scalda e varia il suo stesso valore resistivo in base alla temperatura di esercizio.

Se questa temperatura varia sotto l'azione del passaggio dell'aria,sapendo a priori di quanto cala e varia la sua resuistenza ohmmica si determina direttamente la velocita' del vento.sono apparecchiature molto delicate e dedite quasi esclusivamente all'utilizzo con continuativo e portatile.Generalmente assomigliano a dei veri e propri tester digitali ai quali viene applicata una particolare sonda contenente questo filo (resistenza).

Sono anche molto precisi nella misura e solitamente vengono impiegati per misure dell'ordine di qualche metro/secondo con errori strumentali inferiori all'1%.

Anemometri di Dines ( a pressione )

Come gli anemometri a deflessione sfruttano la pressione esercitata dal vento che aumenta all'aumentare della sua velocita' per unita' di superficie.Genericamente sono composti da una serie di sifoni che raccolgono il flusso d'aria mediante (talvolta) degli imbuti.Questo flusso giunge in un apposita camera dove un sistema sensibile alla pressione,che puo' essere una capsula aneroide ,un cilindro capovolto in liquido o altro traduce la variazione su di un tamburo scrivente.

Anemometri a laser doppler e ad ultrasuoni

Sono strumenti di ultimissima generazione che non hanno nessun organo meccanico  messo direttamente in moto dall'azione del vento.

Sfruttano sostanzialmente fenomeni elettrici ed acustici alle cui variazioni corrispondono determinati valori dei parametri di velocita' e direzione del vento.

La loro complessita' circuitale , nonche' il loro principio di funzionamento li rendono precisi e costosissimi,ma ad un primo impatto visivo piuttosto "anonimi".

Vale la pena menzionarli perche' spesso vengono utilizzati per rilievi estremi , durante uragani e tornadi in quanto possono resistere a velocita' di oltre 300 Km/h.