Flügelrad-Anemometer

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Das Flügelrad-Anemometer ist ein ursprünglich rein mechanisches, heute an modernen Geräten allerdings mit elektronischer Messtechnik gekoppeltes Verfahren zur Geschwindigkeitsmessung von Strömungen.

[Bearbeiten] Geschichte

Eines der ersten Flügelrad-Anemometer entstand in der Zeit zwischen 1672 und 1678 in England als Nachfolge-Messinstrument der als ältestes Anemometer bekannten Windplatte.

[Bearbeiten] Technik

Flügelrad-Anemometer werden heute professionell für Windkanaluntersuchungen bei kleinen Windgeschwindigkeiten (bis 1 m/s) eingesetzt, da sie in diesem Bereich ihre Stärken besitzen. Auch im Betrieb der Wetterstationen werden sie bisweilen angewandt.^[1]
Für den Gebrauch im Sport wie Segeln, Fliegen, auch für mobile professionelle Zwecke wie etwa Lüftungstechnik und andere Anwendungen bekommt man im Handel moderne handliche Kleingeräte, deren Flügelrad dem Verwendungszweck entsprechend durch einen zylindrischen Ring, der es umgibt, geschützt ist. Teilweise ist die Datenanzeige in solche Kompakt-Anemometer schon integriert, teilweise wird der digitale Datenleser mit verschiedenen Anzeigeoptionen und Speicherfunktionen separat durch einen Kabelanschluß damit verbunden. Man kann die Windgeschwindigkeit meist im m/s und auch als Volumenstrom in Kubikmeter Luft pro vorgegebener Flächeneinheit messen und direkt ablesen. Bei manchen Geräten wird auch gleich der mittlere Durchschnittswert der Windgeschwindigkeit innerhalb eines Messungsabschnittes life errechnet und während der Messung im jeweiligen Wert angezeigt.
Das in einem Kreiszylinder axial umlaufende Flügelrad muss so angeströmt werden, dass die Richtung der Geschwindigkeit senkrecht zur Geräteachse liegt. Die Umlaufkomponente der auf die Schaufeln ausgeübten Kräfte versetzt das Flügelrad in Rotation. Die Drehzahl n wird indirekt als Strömungsgeschwindigkeit c in Metern pro Sekunde (m/s) gemessen.
Trotz möglichst reibungsfreier Lagerung des Flügelrades treten Reibungskräfte auf, die zu einer endlichen Anlaufgeschwindigkeit und dadurch zu Abweichungen zwischen Umlauf- und Strömungsgeschwindigkeit führen. Sie ist von der Dichte ρ abhängig. Mit zunehmender Dichte werden die Abweichungen größer.