Metódy merania tlaku vzduchu, smeru a rýchlosti vetra

Základné princípy merania tlaku vzduchu

Spojené nádoby

Základný princíp merania tlaku vzduchu je založený na princípe  torrrcelliho pokusu. Uzavretá sklenená trubica je ponorená do  otvorenej nádoby s ortuťou. Vonkajší tlak pôsobí na voľnú  plochu ortuti a zachováva rovnováhu ortuťového stĺpca.

toriceli.png
Torricelliho pokus

Vidiho krabice

Tenkostenná dózovitá meracia nádoba je čiastočne vákuovaná. Pri zvýšení vonkajšieho tlaku je dóza stláčaná a jej deformácia je mierou tlaku vzduchu. Kvôli zvýrazneniu pohybu sa dózy spájajú.

vidiho krabice.png
Vidiho krabice

Prístroje na meranie tlaku vzduchu

Staničný ortuťový tlakomer

Tlak vzduchu je meraný na základe torricelliho pokusu. Tento tlakomer musí byť umiestnený v staničnej budove, pri relatívne stálej teplote vzduchu a nesmie s ním byť manipulované, aby nedochádzalo k nepresnostiam merania

ortutovy-tlakomer
Staničný ortuťový tlakomer

Aneroid

Je tlakomer pracujúci na princípe vidiho krabíc. Ukazuje tlak vzduchu na ukazovateli “ciferníku”. Toto zariadenie sa používa aj na určovanie zmien nadmorskej výšky na základe zmeny tlaku vzduchu.

aneroid
Aneroid – tlakomer pracujúci na princípe vidiho krabíc

Barograf

Je tlakomer, ktorý zaznamenáva zmeny tlaku vzduchu v priebehu času. Princíp jeho fungovania je založený podobne, ako u aneroidu na princípe deformácie vidiho krabíc. Rozdielom oproti Aneroidu je zaznamenávanie časových zmien tlaku vzduchu na záznamovú pásku, ktorá je otáčaná hodinovým strojom.

barograf.png
Barograf

Elektronický barograf

Pracuje na princípe elektronických snímačov tlaku vzduchu. Záznam je zabezpečovaný prenosom dát do počítača alebo do datalogera.

Prístroje na meranie smeru vetra

Smer vetra sa určuje podľa smeru z ktorého vietor fúka. Udáva sa v uhlových stupňoch (0° Severný vietor, 180° Južný vietor), alebo v anglických značkách N – Severný vietor, S – Južný vietor. Viď tabuľka.

smery vetra.png

Častosť alebo frekvencia výskytu smeru vetra sa určuje špeciálnym grafom, veternou ružicou. Tá udáva nie iba prevládajúci smer vetra, ale aj jeho percentuálnu častosť výskytu. Tento druh zobrazovania smeru vetra sa používa v klimatologických štúdiách.

ružica.png
Veterná ružica zobrazujúca častosť prevládajúceho smeru vetra

Smer vetra určujeme:

  1. Orientačne – na približné určenie smeru vetra (dym, zástavka, veterný rukáv na letisku alebo na diaľnici a pod.)
  2. Presne – pomocou veternej smerovky
veterná smerovka.png
Mechanická veterná smerovka
digitálna.png
Digitálna veterná smerovka – napojená na dataloger alebo počítač

Prístroje na meranie rýchlosti vetra

Rýchlosť vetra určujeme orientačne alebo presne. Orientačne určujeme rýchlosť vetra pomocou beaufortovou stupnicou sily vetra.

Presne sa rýchlosť vetra určuje pomocou mechanických alebo elektronických anemometrov, resp. anemografov.

Ručné anemometre

Tieto sú určené na meranie aktuálnej rýchlosti vetra. Používajú sa buď na termínové merania rýchlosti vetra, alebo na praktické určenie rýchlosti vetra pre špeciálne účely napr. bezmotorové lietanie.

anemometer indukčný.png
Indukčný ručný anemometer

Registračný mechanický anemograf

Slúži nie iba na meranie, ale aj zapisovanie rýchlosti a smeru vetra. Je to zariadenie na kontinuálne meranie rýchlosti vetra na meteorologických alebo klimatologických staniciach.

metra anemometer.png
Univerzálny anemograf zn. Metra – vľavo: záznamové zariadenie anemografu, vpravo: pohľad na meracie zariadenie univerzálneho anemografu s robinsonovým krížom a veternou smerovkou

Registračné digitálne anemografy

Podobne ako mechanický anemograf, slúži na kontinuálne zapisovanie rýchlosti a smeru prúdenia vetra. Rozdiel je však v tom, že na zaznamenávanie sa používa nie mechanický, ale digitálny princíp. Rýchlosť vetra sa meria zvyčajne na princípe elektrickej indukcie, alebo na princípe ultrazvuku (ultrasonický anemometer). Údaje sa následne elektronicky zapisujú do datalogera alebo do počítača.

digitálny anemograf.png
Digitálna veterná smerovka s digitálnym anemometrom
ultrasonic.png
Ultrasonický (ultrazvukový) digitálny anemometer.

Termoanemometer

slúžia na meranie rýchlostí prúdenia vzduchu pomocou schladzovacieho účinku vetra. Katateplomer – čím je rýchlosť prúdenia vzduchu väčšia tým sa teplomer viac ochladí a prepočet hodnoty schladenia sa prepočíta na rýchlosť vetra.

katateplomer.png
Hillov katateplomer

Termoanemometre elektrické umožňujú výpočet rýchlosti vetra pomocou meraného množstva odobraného tepla, ktoré dodávame elektrickým prúdom.

katateplomer elektrický.png
Elektrický termoanemometer