La NASA sta considerando una missione su Venere che utilizzerebbe un anemometro per misurare la velocità del vento su quel pianeta. Gli scienziati sperano che l'anemometro e altri strumenti dipingano un'immagine migliore della superficie e dell'atmosfera di Venere.
lunedì 28 dicembre 2020
domenica 20 dicembre 2020
#step28 LA SINTESI FINALE
All'inizio di questo
percorso l'anemometro era per me uno strumento sconosciuto, invece ora sarei in grado di usarlo correttamente.
L'anemometro è uno
strumento meteorologico atto a misurare velocità e direzione del vento:
esistono molti tipi di anemometri che sfruttano diversi principi fisici per
raggiungere lo scopo, come la pressione dinamica su elementi rotanti o il trasferimento di calore per convezione, così come esistono strumenti complementari dell'anemometro, ad esempio il nefoscopio, in grado di misurare altre caratteristiche del vento e dei fenomeni più
strettamente connessi al moto delle masse d’aria.
L’etimologia del nome
fa riferimento alla cultura greca, infatti Anemos in greco vuol dire anima,
soffio vitale, e individua quindi qualità divine attribuibili alla capacità di
governare l’aria. Conosciuto in tutto il mondo, l'anemometro ha in realtà origini
italiane. Il suo inventore è stato Leon Battista Alberti, che ideò nel 1450 un primo
modello a lamelle, poi altri scienziati, tecnici e inventori dopo di lui hanno
contribuito a migliorarne le caratteristiche. Va citato in modo particolare John Patterson, meteorologo canadese, che costruì l'anemometro a 3 coppette attualmente in uso.
La sua evoluzione strutturale
e funzionale è evidente dalla serie di brevetti relativi agli anemometri, o comunque
collegati ad essi, che arrivano fino ai giorni nostri, visibili su motori di ricerca come google patent. Evoluzione possibile
anche grazie allo sviluppo della tecnologia che ha permesso l'utilizzo di
ulteriori nuovi materiali. Infatti, il primo anemometro era realizzato in
legno, invece ai giorni nostri esso viene realizzato con leghe metalliche che
risolvono problemi di resistenza meccanica, tra cui anche la corrosione, e lo
rendono estremamente leggero e quindi facilmente installabile e sempre più preciso
nella rilevazione dei dati.
La storia dell’anemometro
ha attraversato il XIX ed il XX secolo i maniera sommessa e lontana dagli onori
della gloria, come è possibile notare dai grafici di google books ngram , scorrendo per lo più tra i pensieri e le attenzioni degli addetti
ai lavori, ma la globalizzazione, la pubblicità, la moltiplicazione
esponenziale dei mezzi di comunicazione di massa alla fine hanno portato alla
ribalta di un interesse più massificato persino questo dispositivo
apparentemente sconosciuto. L'anemometro ha fatto la comparsa nella filmografia
contemporanea attraverso film, come “Into the Storm”, che racconta gli effetti
devastanti di un uragano; all’interno di spot pubblicitari, in particolare
quelli riguardanti imbarcazioni; nei fumetti, lo ritroviamo infatti in
un'edizione di Topolino (pag 15) redatta in onore della giornata mondiale della Terra;
per non parlare dei francobolli, in emissioni speciali di diverse nazioni, in occasione di eventi quali l'inaugurazione di una stazione metereologica in India.
Osservando questo
percorso, piano piano la mia curiosità verso tale apparecchio cresceva, e
perciò ne ho voluto analizzare ogni elemento che lo compone, aiutandomi con
immagini di viste esplose in modo da avere una visione dettagliata e molto
chiara di ogni sua parte. Ho cercato di raccogliere le tematiche toccate
nell'ambito del blog all’interno di una nuvola di nomi, esprimendo poi
l’interdipendenza di alcuni concetti attraverso una mappa concettuale. Ulteriori
curiosità, poi, si possono riscontrare nel post dell’abbecedario e in quello
dei numeri.
Lo sapevi che l’aria
in un uragano si muove a 118 km/h?
#step27 LA MAPPA CONCETTUALE
Con la seguente mappa concettuale, si vogliono riassumere e collegare fra loro dei concetti chiave riguardanti l'impiego dell'anemometro.
L'anemometro è uno strumento meteorologico che misura il vento attraverso il calcolo della sua velocità o della sua pressione. Proprio rilevando questi due aspetti, l'esploratore Beaufort nel 1805 creò una scala che classifica i venti dalla brezza all'uragano. Inoltre la misura del vento sotto questi due aspetti ha permesso una navigazione più sicura sia per le navi che hanno incorporato a bordo un anemometro a coppette, il quale rileva la velocità del vento, sia per gli aerei che sfruttando un anemometro aeronautico sono in grado di rilevarne la pressione.
#step26 LA CHIMICA E GLI STRUMENTI SCIENTIFICI
Riprendendo il precedente post sui materiali che costituiscono l'anemometro a coppette, approfondiamo l'argomento confermando che gli obiettivi specifici della realizzazione di tali dispositivi sono divenuti, nel tempo, robustezza della struttura, leggerezza, resistenza alla corrosione e agli effetti degli agenti atmosferici, al fine di ottenere strumenti durevoli, precisi e di facile installazione in qualsiasi situazione e/o impianto preesistente. Le qualità citate sono state raggiunte utilizzando opportune leghe di alluminio per la struttura portante e acciaio per le coppette. Le principali caratteristiche di queste leghe sono:
- bassa densità: il peso specifico è tra i più bassi dei materiali strutturali (2,7 g/cm³ contro i 7,9 g/cm³ dell'acciaio)
- elevata duttilità a causa della loro struttura cristallina cubico (a facce centrate): questa proprietà rende possibile realizzare fogli sottilissimi di alluminio, come ciascuno di noi può sperimentare nelle applicazioni alimentari. A basse temperature, per la loro struttura cristallina, le leghe di alluminio sono comunque duttili.
struttura cella CFC
- elevata conduttività termica ed elettrica.
- basso punto di fusione (circa 660 °C): la temperatura di fusione limita le applicazioni strutturali dell'alluminio a temperature d'esercizio massime di 200-300 °C (300 °C per leghe appositamente studiate).
- resistenza a corrosione in ambiente atmosferico: le leghe leggere resistono bene alla corrosione generalizzata, ma soffrono di alcuni altri tipi di corrosione, e per questo vengono trattate con procedimenti come l'anodizzazione o l'applicazione di vernice protettiva (primer). Se non trattata in maniera particolare, la superficie di un oggetto in lega d'alluminio appare lucida, essendo assenti fenomeni di corrosione generalizzata, a differenza degli acciai ferritici. Le leghe di alluminio possono sviluppare rapidi fenomeni di corrosione galvanica se poste a contatto con l'acciaio inossidabile o con il titanio e le sue leghe.
Principali elementi leganti
dell’alluminio : Rame , Manganese , Magnesio , Nichel , Silicio , Zinco
mentre l'acciaio individuato pe le coppette è acciaio inossidabile 304, è un acciaio inox austenitico amagnetico, composta da un tenore di cromo tra il 18% e il 20% e di nichel tra l'8% e l'11%; la sua densità è pari a 7,9 kg/dm3.
Il 304L è contraddistinto da un più basso tenore di carbonio (C), inferiore allo 0,035%, mentre il 304 ammette fino a 0,080%.
È un acciaio inossidabile magro: il suo indice di inossidabilità (numero PREN) è infatti compreso in genere tra 17 e 22
https://it.wikipedia.org/wiki/AISI_304
https://www.istitutopesenti.edu.it/dipartimenti/meccanica/Tecnologia/alluminio.pdf
martedì 8 dicembre 2020
#step25 COSE PERSONALI
Memento
Questi blocchi logici li ho usati in prima elementare. Essi hanno la funzione di mostrare ai bambini le figure geometriche
Utensile
La smart card rappresenta il percorso di studi che sto seguendo presso il Politecnico di Torino
Feticcio
Questo biglietto fa parte di un iniziativa della Nasa: mandare sul pianeta rosso il proprio nome durante la prossima spedizione. Da futura ingegnere aerospaziale sarebbe un traguardo davvero importante poter collaborare con la famosissima agenzia spaziale
lunedì 30 novembre 2020
#step24 LE PAROLE NELLA STORIA
Utilizzando il motore di ricerca google books ngram viewer, ho ottenuto 3 curve, per il periodo dal 1800 al 2019, dopo aver inserito le 3 parole: ANEMOMETRO, ENERGIA EOLICA, METEOROLOGIA.
L'andamento delle 3 curve mostra innanzitutto, secondo le aspettative, la frequenza molto maggiore della parola Meteorologia, che rappresenta naturalmente un concetto molto più di massa rispetto agli altri due che contengono certamente aspetti più tecnici e di approfondimento.
Si rilevano, quindi in successione, gli andamenti di tutte e 3 le curve, riscontrando le seguenti caratteristiche:
- "Meteorologia" presenta un picco abbastanza ampio e molto evidente intorno all'anno 1880, molto probabilmente dovuto al fatto che, nell'ambito della rivoluzione industriale in atto in Europa in quel periodo, sono stati realizzati i primi esemplari di termometro di accertata affidabilità nella misurazione delle temperature ambientali. Questo elemento, insieme al contemporaneo sviluppo delle tecnologie relative ad altri strumenti di grandezze fisiche ambientali, ha portato in quel periodo la meteorologia ad un livello di scienza esatta, in grado di monitorare con precisione le caratteristiche dell'ambiente a livello internazionale e arrivare anche a formulare efficaci andamenti previsionali.
- "Anemometro" ha una curva molto più piatta se confrontata con quella di "Meteorologia". Ma se sviluppiamo il suo grafico singolarmente, rileviamo un andamento molto più mosso e la presenza di almeno 3 picchi consistenti. Il primo si trova in corrispondenza del 1874 e si può spiegare, anche in questo caso con il fermento tecnologico della rivoluzione industriale di quegli anni ed il conseguente interesse nello sviluppo di apparecchiature di misura e di precisione sempre più utili nella vita di ogni giorno, come appunto l'anemometro. Il secondo picco corrisponde all'incirca al 1908 e motivo ne potrebbe essere la realizzazione, avutasi quell'anno, di un anemometro di notevole efficienza e praticità da parte di una ditta di origine italiane , La "Casella Company" a Londra. Il terzo picco infine si trova intorno al 1938, cioè nella triste concomitanza dell'inizio del secondo conflitto mondiale. In effetti tale evento bellico di enorme portata condusse allo sviluppo, tra gli altri, anche di anemometri che si diffusero molto in applicazioni sulle navi da guerra e sugli aerei.
- Anche per "Energia Eolica" la curva merita un grafico a sé stante al fine di non apparire piatta in confronto a quella di "Meteorologia". In tal modo il grafico mostra due importanti ed evidenti picchi in corrispondenza degli anni 1980 e 2009. Nel primo caso si tratta molto probabilmente della forte eco che, a livello internazionale, ebbe l'installazione del primo grande parco eolico per la produzione di energia elettrica nel New Hampshire negli Stati Uniti. Si trattò infatti della prima evidenza di utilizzabilità su ampia scala di una fonte di energia rinnovabile. Nel secondo caso la motivazione è certamente più "nostrana" perché in quegli anni i governi italiani hanno inteso promuovere con forti investimenti e aiuti economici la installazione di impianti ad energia rinnovabile privati, al fine di una decentralizzazione produttiva che ha portato poi allo sviluppo crescente delle Smart Grid energetiche.
lunedì 23 novembre 2020
#step23 LA NORMATIVA
Nelle norme sotto elencate, la sigla UNI indica che essa è applicata solo in territorio italiano, EN solo in territorio inglese, CEN vuol dire che la norma è applicata a livello europeo, ISO a livello mondiale. Invece la sigla IEC indica la commissione elettrotecnica internazionale
IEC 61400-12 Elenca i requisiti di prestazione di un anemometro per la valutazione della risorsa eolica. Differenzia gli anemometri in 4 classi A,B,C,D e ne evidenzia i requisiti dal punto di vista della velocità del vento, della temperatura dell'aria, della densità dell'aria, dell'intensità della turbolenza, della direzione del vento.
Norme WMO (World Meteorological Organization) L'anemometro e il segnavento (che misurano velocità e direzione del vento) vanno posizionati a 10 metri di altezza da terra e ad almeno 10 metri di distanza da ostacoli verticali, o comunque nella posizione la più aperta possibile così che il vento arrivi con facilità agli strumenti senza interferenze;
ISO 17713 è suddivisa in due parti:
- Parte 1: descrive i metodi di prova in galleria del vento per determinare le caratteristiche di prestazione degli anemometri rotanti, in particolare anemometri a coppa e anemometri ad elica.
- Parte 2 : descrive un test di accettazione e metodi univoci per misurare la soglia di partenza, la costante di distanza, la funzione di trasferimento e la risposta fuori asse di un anemometro rotante in una galleria del vento. Si noti che quando si trasferiscono i valori determinati da questi metodi al flusso atmosferico, c'è una differenza nelle prestazioni tra l'anemometro nell'atmosfera libera e nella galleria del vento
#step22 UN MANUALE D'USO
Come si usa un anemometro a coppette ?
Per prima cosa bisogna inserire il cappuccio girevole con le coppette, poi accendere lo strumento schiacciando l'apposito tasto. Fate in modo che le coppette siano libere di ruotare. Pian piano lo strumento inizierà a misurare la velocità del vento che comparirà sul display. Alcuni anemometri hanno la possibilità di memorizzare dei valori, premendo il tasto "Hold" oppure di fissare il valore massimo o quello minimo con i tasti MAX e MIN
https://www.pce-italia.it/html/manuali/man-anemometro-pce-a-420-v1.1-it.pdf
#step21 IL FUMETTO
"Topolino e il tesoro del cielo", scritta da Marco Bosco con le illustrazioni di Giada Perissinotto, in "Topolino", n° 3152 ,anno 2016
"Danger! Man at work", realizzata da Jack Kirby and Joe Simon, "Real fact comics", n°1, marzo-aprile 1946. Si nota un anemometro proprio nella prima vignetta.
"The adventure of Superman, when he was a boy", realizzata da Jerry Siegel e Joe Shuster, "Adventure Comics", n°142, luglio 1938
"Skyroads", realizzato da Lester J. Maitland e Dick Calkins , "Famous Funnies", n°54, gennaio 1939. L 'anemometro è visibile nella dodicesima vignetta.
" Oh say can you say, what's the weather today?", scritta da Tish Rabe e illustrata da Aristides Ruiz, "The Cat in the Hat's Learning Library",dicembre 2004
#step20 IL MARCHIO
I seguenti marchi di fabbrica identificano non solo l'azienda che costruisce il nostro strumento ma nel logo è anche rappresentato l'anemometro stesso
Si tratta di un'azienda Ucraina che è nata nell'agosto del 1953 e si occupa della produzione di strumenti meteorologici, sistemi di aerei senza pilota, zincatura, taglio laser dei metalli. Nel logo appare un anemometro con banderuola.
Dal 1981, i clienti si sono affidati a Emprise, azienda statunitense, per le loro apparecchiature di ricerca e sviluppo, certificazione / audit e produzione. Il logo raffigura in maniera stilizzata un anemometro a ventolina.
sabato 14 novembre 2020
#step19 L' ABBECEDARIO
Alberti Leon Battista : colui che ha ideato il primo anemometro nel 1450
Beaufort : in base alla velocità i venti vengono classificati secondo la scala di Beaufort
Coppette : esiste un particolare tipo di anemometro che presenta delle coppette semisferiche metalliche
Direzione : l'anemometro può essere composto anche da una banderuola per segnalare la direzione del vento
Energia eolica : prima di installare le turbine eoliche vengono svolte indagini riguardo il controllo della velocità del vento attraverso anemometri
Filo caldo : Gli anemometri a filo caldo utilizzano un filo molto sottile (nell'ordine di pochi micron) riscaldato elettricamente. Il flusso di aria raffredda il filo. Siccome la resistenza elettrica dipende dalla temperatura, è quindi possibile ottenere una relazione tra la resistenza calcolata sul filo e la velocità del flusso di aria.
Gradi : i venti per la loro velocita sono classificati in 12 gradi
Ht : produttore di strumenti di misura elettrici-ambientali, quindi anche di anemometri
IAS : indicated air speed è la velocità di un aeromobile misurata dall'anemometro aeronautico
Laser : anemometria laser Doppler, è una tecnica utilizzata per rilevare la velocità di un fluido utilizzando luce laser. Valuta la variazione di lunghezza d'onda o di frequenza dei fotoni
Meteorologia : costituisce la materia scientifica che si occupa del nostro strumento
Nodi nautici : la velocità del vento oltre ad essere indicata in km/h è misurata anche in nodi nautici che corrispondono a 1,852 km/h
Omologazione : nelle gare di corsa (100 e 200 mt) per essere omologato il record deve essere conseguito con vento favorevole non superiore ai +2.00 m/s. La rilevazione dell’anemometro va sempre riportata o allegata al verbale di gara.
Pressione : parametro misurato dall'anemometro
Quadrante : ogni anemometro è costituito da un quadrante sul quale si leggono i dati della misurazione effettuata
Robinson John Thomas Romney costruì nel 1846 un anemometro formato da coppette e frecce meccaniche
Stazione meteorologica : essa è composta da vari strumenti meteorologici tra cui l'anemometro
Tubo di Pitot : è una parte che costituisce l'anemometro aeronautico
Uragano : dai dati rilevati attraverso un analisi anemometrica, è un vento di grado 12 che si propaga con una velocità oltre ai 118 km/h
Velocità : la velocità del vento è un dato misurato dall'anemometro
Zetalab : è una azienda produttrice di anemometri professionali
mercoledì 11 novembre 2020
#step18 IL FRANCOBOLLO
Anno 1975, francobollo indiano realizzato per festeggiare il centenario del " Indian meteorological Department"
per ulteriori info https://www.istampgallery.com/weather-services-in-india/
Anno 1961, francobollo della repubblica dell' Upper Volta per festeggiare la prima giornata mondiale dedicata alla meteorologia
per maggiori informazioni https://www.stampworld.com/stamps/Upper-Volta/Postage-stamps/g0096//
#step17 I BREVETTI
Brevetto GB190007576A
Brevetto di Casella Charles Frederick pubblicato il 23/03/1901 di uno dei primi tentativi di registrare la velocità del vento. L'albero della ventosa m trascina attraverso opportuni ingranaggi, le unità ruota d, a cui è fissata una chiocciola o camma cardiaca f. Questa camma si innesta con un perno sulla leva portamatite c imperniata in i. La matita b si appoggia al solito tamburo a orologio a. La ruota d è preferibilmente orientata per fare un giro mentre il vento percorre 10 miglia, e quindi ogni linea che passa dal fondo alla sommità del grafico indica che il vento ha percorso 10 miglia durante il tempo indicato dallo spostamento dovuto al rivoluzione del tamburo.
Brevetto GB190110269A
Brevetto pubblicato il 1/05/1902 da HARFORD FREDERIC LLOYD. Questo strumento invece di misurare la velocità del vento si concentra sulla sua pressione. Una bottiglia A fissata in un blocco N con metà incernierate, ha passante per il fondo un tubo a U E con l'estremità esterna protetta da un tappo L. Un tubo R passa attraverso il tappo della bottiglia e ha la sua bocca T portato nel punto in cui deve essere effettuata la misurazione. Il vento che attraversa la bocca produce un vuoto parziale nella bottiglia, e quindi fa traboccare parte del liquido con cui il tubo E è inizialmente riempito. Quando la pressione atmosferica è stata ristabilita, l'overflow, e quindi la pressione del vento, può essere stimato su una scala M. La lettura può essere rilevata da galleggiante e asta graduata.
Brevetto GB191209726A
Il brevetto fu pubblicato il 16/01/1913 da BORGATTA FEDERICO e LUNARDI GUSTAVO. Esso si basava su un altro principio per misurare e registrare i dati del vento. Negli strumenti in cui il meccanismo di registrazione può oscillare nel suo complesso attorno ad un perno centrale sotto l'azione della banderuola 1, un disco a coppa controbilanciato 13 è l'elemento che si muove sotto l'influenza del vento per registrare e indicare la sua velocità . Il moto è trasmesso da questo disco per mezzo di leveraggi 17, 22, 23 ad un organo 24, fig. 2, da cui dipende un'asta portante una penna di registrazione 32 che, srotolando la striscia indicatrice dal tamburo 7, fig. 1, sul cilindro 46, registra su di esso la pressione del vento. Allo stesso tempo un'asta 15 azionata direttamente dalla maglia 17 indica la velocità su una scala 16, e anche un marker 43, fissato ad un braccio 41 che si impegna alla sua estremità superiore in una spirale 40 in un tamburo 12 azionato da un orologio, dà un record di tempo. Sullo strumento è montato un ago 53 della bussola per facilitare la lettura della direzione del vento.
Brevetto GB536457A
martedì 3 novembre 2020
#step16 L' ANATOMIA
In questo post scopriamo l'anatomia dell'anemometro e osserviamo le varie parti da cui è composto
anemometro aereonautico
per ulteriori informazioni è possibile visionare il seguente sito
anemometro a coppette
immagine tratta dal manuale d'uso anemometro a coppette PCE-A 420
anemometro a sensore luce
Esso è composto da: bulloni, viti, una molla, elementi di sostegno in plastica, coppette semisferiche, contatti elettrici, sensore per i raggi solari.
Questa immagine è stata estrapolata dal manuale d'istruzione corrispondente, al quale si può accedere cliccando il seguente link
anemometro a coppette con banderuola
questa immagine è stata estrapolata da questo manuale d'uso
di seguito sono elencati i pezzi da cui è composto
wind vane= segnavento
set screw= vite di fissaggio
nylon washer= rondella in nylon
hex nut = dado esagonale
lockwasher = rondella di sicurezza
nylon spacer = distanziatore in Nylon
seal gasket= guarnizioni di tenuta
generatore
potenziometro
4 fili elettrici: uno nero, uno verde, uno bianco, uno rosso
coppette semisferiche
fillister screw = vite di riempimento
mounting plate= piastra di montaggio
lunedì 2 novembre 2020
#step15 I NUMERI
Inserendo l'anemometro nel mondo dei numeri è possibile notare che :
- esistono 2 tipologie di anemometri, quelli che misurano la pressione e quelli che rilevano la velocità del vento
- gli anemometri meccanici sono costituiti da 3-4 coppette
- nel 1450 è stato inventato il nostro strumento
- girovagando nel web ho potuto constatare che il prezzo di un anemometro può variare tra i 14,00 (azienda NKTECH) e i 3.000 euro (azienda TESTO)
- osservando un anemometro aeronautico si vede che esso presenta sul quadrante dei valori numerici che arrivano fino a 200 km/h e 3 archi di diverso colore: l'arco bianco (utilizzo massimo per flaps e carrello), arco verde (velocità di crociera operativa dell'aeromobile), arco giallo (velocità dell'aeromobile in aria calma)
- In base alla velocità (o i nodi), i venti vengono classificati in 12 di intensità, secondo una scala di misura detta di Beaufort, essa fu proposta nel 1806 da Sir Francio Beaufort. Le velocità vanno da un minimo di 0 km/h (calma) fino ad oltre i 118 km/h (uragano), invece i nodi si estendono fino ad oltre 64
Il nostro strumento scientifico ha anche un riscontro nei sogni.
Ti è mai capitato di fare un sogno per poi risvegliarti e chiederti il significato di ciò che hai visto? SE sei curioso di conoscere i vari significati dai un' occhiata al sito La Smorfia Napoletana. Oltre che spiegare il tuo sogno, la smorfia napoletana associa un determinato numero alle varie parti de tuo sogno, lo scopo sarebbe estrapolare dei numeri da poter giocare alla lotteria e chissà , magari sperare i una grossa vincita.
Nel caso ti capitasse di sognare l'anemometro questi sono i numeri in base al tipo di situazione in cui ci troviamo
- 11 sentire la brezza = incontri felici
- 65 navigare con il vento a favore = riceverai un aiuto inaspettato
- 26 navigare contro vento = affrontare tutte le difficoltà
scala Beufort
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