Anemometer: wat is het? Werking, soorten en geschiedenis

Ontdek wat een anemometer is: werking, soorten, geschiedenis en toepassingen in weerstations. Leer hoe windsnelheid nauwkeurig wordt gemeten.

Een anemometer is een instrument waarmee de windsnelheid wordt gemeten. Je vindt het in de meeste weerstations. Het woord komt van het Oudgriekse ἄνεμος, dat wind betekent. In de praktijk beschrijft 'anemometer' elk instrument voor het meten van de luchtsnelheid dat in de meteorologie of aerodynamica wordt gebruikt. Leon Battista Alberti beschreef rond 1450 een van de vroegste anemometers.

Werking

Anemometers zetten een fysieke grootheid die door de wind verandert om in een meetbare elektrische of mechanische waarde. Enkele werkingsprincipes:

• Draaiende cups of propeller: de wind zet cups of een schoepenrad in rotatie; de draaisnelheid is evenredig met de windsnelheid en wordt vaak via een teller of tacho elektronisch geregistreerd.
• Hot-wire / hot-film: een verwarmd draadje of film koelt af door de wind; de koelingssnelheid hangt af van de snelheid van de luchtstroom en wordt vertaald naar windsnelheid.
• Ultrasone anemometer: meet het tijdsverschil of faseverschil van geluidssignalen tussen sensoren; dit verschil verandert met de component van de windrichting en -snelheid.
• Pitot-buis: meet het dynamische drukverschil tussen stagnatie- en statische druk; uit het drukverschil kan met behulp van Bernoulli de snelheid worden berekend.
• Laser- of Doppler-anemometers: gebruiken licht- of laserscattering om de snelheid van de deeltjes in de lucht of de lucht zelf te bepalen; veel gebruikt in laboratoria en windtunnels.

Soorten en hun gebruik

• Bekeranemometer (cup): robuust en veel gebruikt in meteorologische netwerken; geschikt voor lange termijnmetingen maar mechanische slijtage is mogelijk.
• Propeller- of schoepenanemometer: vaak gecombineerd met een windvaan voor richting; nuttig op weerstations en voor windturbinebewaking.
• Ultrasone anemometer: geen bewegende delen, hoge respons en nauwkeurigheid, goed voor turbulentie- en onderzoeksmetingen.
• Hot-wire / hot-film: zeer snelle respons en hoge resolutie; vooral gebruikt in laboratoriumonderzoek en windtunnels.
• Pitot- en drukgebaseerde sensoren: veel toegepast in de luchtvaart en bij snelle stromingen.
• Optische en doppler-systemen: voor gedetailleerde onderzoeksmetingen en in situaties waar contactloze meting noodzakelijk is.

Geschiedenis

De ideeën voor het meten van wind bestaan al eeuwen; Leon Battista Alberti wordt genoemd als een van de eerste die rond 1450 een anemometer beschreef. In de loop van de 18e en 19e eeuw verschenen verbeterde instrumenten zoals de Pitot-buis voor drukmetingen. In de 19e eeuw werd de klassieke bekeranemometer verder ontwikkeld en populair gemaakt. In de 20e eeuw brachten elektronische en contactloze technieken (zoals hot-wire en ultrasoon) een sprong in nauwkeurigheid en veelzijdigheid, waardoor anemometers geschikt werden voor nauwkeurige laboratorium- en veldtoepassingen.

Kalibratie en nauwkeurigheid

Nauwkeurige windsnelheidsmetingen vereisen goede kalibratie en aandacht voor installatieomstandigheden. Belangrijke punten:

• Kalibratie gebeurt meestal in een windtunnel en moet periodiek worden herhaald.
• Luchtdichtheid (afhankelijk van temperatuur en druk) beïnvloedt metingen zoals drukgestuurde sensoren; compensatie kan noodzakelijk zijn.
• Mounting en omgeving: obstakels, gebouwen, bomen of rooftop-effecten vervormen de wind en geven vertekende waarden.
• Weersinvloeden zoals ijsvorming of vervuiling kunnen bewegende delen blokkeren of sensoren isoleren; regelmatig onderhoud is belangrijk.

Toepassingen

• Meteorologie: weersvoorspelling en klimatologie.
• Luchtvaart: metingen op luchthavens en vliegtuigen (pitot-systemen).
• Windenergie: site-assessments en turbinebewaking.
• Marine en scheepvaart: navigatie en veiligheid op zee.
• Bouw en infrastructuur: beoordeling van windbelasting op gebouwen en bruggen.
• Onderzoek en industrie: windtunneltests, milieumonitoring en procescontrole.

Praktische tips

• Plaats meetpunten bij meteorologische metingen op standaardhoogte (meestal 10 m) en vrij van obstakels.
• Controleer en reinig sensoren regelmatig; verwijder ijs en vuil.
• Gebruik voor kritische toepassingen (bijv. onderzoek of certificatie) sensoren met hoge nauwkeurigheid en een recent kalibratiecertificaat.
• Houd rekening met lokale turbulentie en grondruis bij interpretatie van data.

Samengevat: anemometers zijn essentiële instrumenten voor het kwantificeren van windsnelheid en -gedrag. De keuze voor een type sensor hangt af van de toepassing, gewenste nauwkeurigheid, responstijd en de omgevingsomstandigheden.

Vragen en antwoorden

V: Wat is een anemometer?

V: Waar kan een anemometer gevonden worden?

V: Wat is de oorsprong van het woord anemometer?

V: Op welke gebieden wordt een anemometer gebruikt?

V: Wie beschreef een anemometer voor het eerst?

V: Wat is het belang van een anemometer?

V: Hoe is het ontwerp van anemometers in de loop der tijd veranderd?

Zoek op letter