Rüzgar hızını ölçmek için kullanılan anemometrenin çalışma prensipleri, tarihçesi ve gelişimi hakkında bilgi edinin. Kuplu, ısı tel ve ultrasonik anemometrelerin nasıl çalıştığını öğrenin ve anemometrenin önemi hakkında daha fazla bilgi edinin.
Anemometre, rüzgar hızını ve bazen rüzgarın yönünü ölçmek için kullanılan bir ölçüm cihazıdır. “Anemos” Yunanca’da “rüzgar” anlamına gelirken, “metron” ise “ölçüm” anlamına gelir. Anemometreler, meteorolojide, denizcilikte, havacılıkta, enerji sektöründe ve çevre ölçümlerinde yaygın olarak kullanılır.
Bir anemometre genellikle birkaç küçük fin veya yelken şeklindeki sensörlerden oluşur. Bu sensörler, rüzgarın hızını ve bazen yönünü ölçmek için farklı prensiplere dayanır. İçerdikleri sensör türüne bağlı olarak, anemometreler çeşitli yöntemlerle çalışabilir. Bazı yaygın anemometre türleri şunlardır:
- Kuplu Anemometre: Kuplu anemometre, rüzgarın hızını ölçmek için kullanılan yaygın bir cihazdır. Genellikle üç veya dört küçük finin bulunduğu bir döner kupa mekanizmasından oluşur. Rüzgarın dönme hareketini kullanarak hızı hesaplar.
- Isı Tel Anemometre: Isı tel anemometre, rüzgar hızını ölçmek için ısı telinin soğutma etkisini kullanan bir sensöre sahiptir. Rüzgar, ısı telinin soğumasına neden olarak hızı ölçülür.
- Ultrasonik Anemometre: Ultrasonik anemometre, ses dalgalarını kullanarak rüzgar hızını ve yönünü ölçer. Birkaç çift ultrasonik sensör kullanarak çalışır. İletilen ve yansıyan ses dalgalarının süresi ve frekans değişiklikleriyle hız ve yön hesaplanır.
Anemometreler, rüzgar enerjisi santrallerindeki verimli enerji üretimi, hava durumu tahminleri, gemi seyri, uçuş güvenliği ve meteorolojik araştırmalar gibi birçok uygulamada önemli bir role sahiptir.
Anemometreyi Kim Keşfetti? Tarihçesi ve Gelişimi Nasıl Olmuştur?
Anemometrenin kim tarafından keşfedildiği veya icat edildiği konusunda kesin bir bilgi bulunmamaktadır. Ancak, rüzgarın hızını ölçmek için kullanılan ilk aletlerin MÖ 1. yüzyılda Antik Yunanlı matematikçi ve mühendis olan Heron tarafından tasarlandığı düşünülmektedir. Heron, “Pneumatica” adlı eserinde, rüzgarın hızını ölçmek için kullanılabilecek bir dizi aletin taslağını çizmiştir. Bu tasarımlar, kuvvetli rüzgarlarla çalışan mekanik cihazlardı.
Daha sonraki yıllarda, anemometrenin tasarımı ve kullanımı gelişmeye devam etti. 15. yüzyılda, İtalyan fizikçi ve mucit Leon Battista Alberti, rüzgarın hızını ölçmek için kullanılan bir aletin taslağını çizdi. Bu taslakta, bir yelkenin dönme hareketiyle rüzgar hızının ölçülebileceği önerildi.
17. yüzyılda, Robert Hooke adlı İngiliz bilim insanı, bir “hava barometresi” olarak adlandırdığı ve rüzgar hızını ölçmek için kullanılan bir alet tasarladı. Bu alet, bir yelkenin dönme hareketiyle rüzgar hızını tahmin etmeye yönelikti.
18. yüzyılın sonlarında, rüzgar ölçümünde daha doğru sonuçlar elde etmek için daha gelişmiş anemometreler geliştirildi. Bu dönemde, özellikle meteorolojide kullanılmak üzere döner kuplu anemometreler yaygın hale geldi.
Sonraki yıllarda, teknolojinin ilerlemesiyle birlikte anemometreler daha hassas ve dijital hale geldi. Ultrasonik anemometreler gibi yeni sensör teknolojileri de kullanılmaya başlandı. Bu gelişmeler, rüzgar enerjisi santrallerinde, havacılıkta ve çevre ölçümlerinde daha doğru rüzgar verilerinin elde edilmesini sağladı.
Anemometrelerin tarihçesi ve gelişimi, rüzgar ölçümü ve meteorolojik araştırmalar için önemli bir rol oynamıştır ve sürekli olarak daha gelişmiş ve doğru ölçüm cihazları üretme çabaları devam etmektedir.
Anemometre Nasıl Çalışır? Çalışma Prensibi Nedir?
Anemometreler, rüzgar hızını ölçmek için farklı çalışma prensiplerine sahip olabilir. İşte bazı yaygın anemometre türlerinin çalışma prensipleri:
- Kuplu Anemometre: Kuplu anemometreler, üç veya dört finin bulunduğu bir döner kupa mekanizması kullanır. Rüzgar, finlere çarptığında kupa mekanizması dönmeye başlar. Dönme hızı, rüzgarın hızıyla doğrudan ilişkilidir. Kuplu anemometreler, rüzgarın dönme hareketini mekanik olarak dönme hızına çevirerek hızı ölçer.
- Isı Tel Anemometre: Isı tel anemometreler, bir ısı teli veya termistor kullanır. Rüzgar, ısı teline çarptığında veya termistorun soğumasına neden olarak teline enerji transferi yapar. Bu, ısı telinin soğumasına ve elektrik direncinde değişikliğe yol açar. Isı teli veya termistorun direncindeki değişiklik, rüzgar hızıyla ilişkilendirilerek hızı ölçer.
- Ultrasonik Anemometre: Ultrasonik anemometreler, ses dalgalarını kullanarak rüzgar hızını ve yönünü ölçer. Bu tür anemometreler genellikle birbirine karşı çalışan birkaç çift ultrasonik sensör içerir. İletilen ve yansıyan ses dalgalarının süreleri ve frekans değişiklikleriyle rüzgar hızı ve yönü hesaplanır. Rüzgar hızı, ses dalgalarının hızlarına bağlı olarak belirlenir.
- Lazer Doppler Anemometre: Lazer Doppler anemometreler, rüzgar hızını ölçmek için lazer ışığının Doppler etkisini kullanır. Bir lazer ışını, bir noktada rüzgar akışına doğru veya karşı yönde yansır. Yansıyan ışığın frekansındaki değişiklik, rüzgar hızıyla ilişkilendirilerek hızı ölçer.
Bu sadece bazı anemometre türlerinin çalışma prensipleridir ve daha farklı tasarımlar ve teknolojiler de mevcuttur. Her bir anemometre türü, rüzgar hızını ve bazen rüzgarın yönünü hassas bir şekilde ölçmek için farklı sensörler ve hesaplama yöntemleri kullanır.
Kaynak – 2
Anemometre, havanın ya da başka gazların akım hızlarını ölçmeye yarayan araçlara verilen isimdir. Özellikle uçaklar, hava tahminleri ve hava raporları için ilgi sağlamak üzere rüzgârın hızmı ölçmek amacıyla kullanılır. Genelde bir rüzgâr fırıldağıyla birlikte kullanılan anemo-metre, hem rüzgârın hızını ölçer hem de yönünü saptar. Fırdöndülü, pervaneli anemometre olmak üzere birkaç türü vardır. Her türün fiyat ya da gördüğü iş gibi kendine özgü üstünlüğü yanında uyarlanma alanına elverişli özelliği de bulunur. Genel kullanımdaki fırdöndülü anemometrenin sıradan bir tekerlek poyrasına oturtulmuş rad-yal kollara takılı üç konik külahı vardır. Külahların dönmesinden oluşan enerji rüzgârın hızını göstermek üzere mekanik bir sayaca aktarılabilir.
Pervaneli anemometrenin genel olarak bir tekerlek poyrasına oturtulmuş üç kanadı vardır. Pervane kanatları bir dikey düzlemde hareket ederler. Kanatları doğrudan rüzgâra karşı tutmak için bir rüzgâr fırıldağı gereklidir. Küçük pervaneli anemometreler çoğu zaman hava boruları için de akım ölçme araçları olarak kullanılır. Basınç tüplü ve yüksek gerilimli telle donatılmış anemometreler (ya da Dine diye bilinenler), zincirli külah, basınçlı levha, sürüklenen küre, sonik anemometreler daha az kullanılan türleridir.