sabato 17 ottobre 2020

#step05 IL PRINCIPIO FISICO


Per l'anemometro a turbina il principio di funzionamento è semplice e intuitivo: sfruttando la pressione dinamica del vento o di correnti gassose su elementi meccanici rotanti, si misura la velocità angolare di rotazione del rotore, che risulta essere proporzionale alla velocità media del vento. 

Per l'anemometro a filo caldo il principio di funzionamento si basa sul fenomeno del trasferimento di calore per convezione. Questa tecnica di misura sfrutta il fenomeno di perdita di calore che si ha su un conduttore, riscaldato elettricamente e raffreddato dal flusso d’aria che lo investe. La perdita di calore dipende dalla temperatura e dalla geometria del sensore, nonché dalla velocità e dalle proprietà termodinamiche del fluido

Per l'anemometro ad ultrasuoni il calcolo della velocità del vento e della temperatura dell'aria avviene calcolando il tempo impiegato da un impulso ultrasonico per viaggiare da un trasduttore all'altro:

In presenza di vento con velocità v, che supponiamo per semplicità parallelo all'asse dei due sensori orientato da 1 a 2, l'impulso ultrasonico viaggerà da 1 a 2 con velocità c+v mentre sul percorso inverso, da 2 a 1, con velocità c-v. Si avrà quindi:
ovvero i due tempi, in andata ed in ritorno, saranno diversi perchè gli impulsi viaggeranno prima a favore e poi contro vento.
Dalla misura dei due tempi, si possono calcolare la velocità del suono c e la velocità del vento v:     




Eseguendo contemporaneamente due misure lungo due assi disposti a 90°, si possono ricavare le due componenti Vx e Vy del vettore velocità, dalle quali si ricavano modulo e direzione:















https://www.chimica-online.it/download/anemometro.htm
http://www.cheventochefa.com/index.php?option=com_content&view=article&id=26:anemometro-ad-ultyrasuoni-principio-di-funzionamento&catid=7&Itemid=101

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