Anemômetro: para que serve e quais seus modelos

Quem nunca ouviu falar em sensação térmica? É quando o clima sentido pelo seu organismo é maior ou menor que a temperatura real. Para calcular essa medida, que sentimos na pele, não basta apenas medir a temperatura. Há uma combinação que considera a umidade e a densidade do ar, além da velocidade do vento.

O vento é definido como o movimento do ar e modifica não somente a sensação térmica, como também as correntes marítimas, a vegetação e as condições climáticas como um todo. São importantes componentes para definir rotas de navios e até para balizar construções.

E como se faz para medir? Parece estranho, mas a velocidade do vento pode ser medida sim. Ele passa por nós, às vezes, tão rapidamente que parece impossível. Ainda assim, a tecnologia, as embarcações, os transportes aéreos, terrestres, as construções precisam conhecer periodicamente as condições do movimento do ar para realizar as atividades de forma segura.

Para fazer essa medição, existe o anemômetro, que você conhecerá em detalhes neste texto.

O medidor

A medição do vento em ambientes fechados com um anemômetro é realizada, principalmente, quando há divergências de valores entre a corrente de ar e temperatura. Isso geralmente acontece quando existem erros na estrutura dos prédios ou quando janelas não estão bem fechadas. 

Por isso, a importância de usar o equipamento no processo de planejamento da obra de engenharia e também durante a execução dela. Ela pode sofrer alterações e até colocar o prédio em risco de queda, a depender das condições de velocidade do vento.

Quando as correntes de ar são muito baixas, há uma dificuldade em detectar a velocidade do vento.  Por isso, é fundamental o uso de um aparelho altamente sensível. Com ele é possível verificar qual a velocidade dessas correntes de forma rápida e precisa.

Os laboratórios de hidráulica e aerodinâmica utilizam um aparelho chamado Anamômetro. Ele funciona por um sistema de hélices acoplado ao eixo de um gerador, que utiliza a Lei de Faraday. Nos digitais, há microprocessadores para realizar o cálculo que inclui temperatura e umidade. 

Nos analógicos como os de copos, a medição ainda é feita de forma mais física. A rotação das hélices em contato com o ar – composto de gases – produz variação no fluxo magnético no interior do gerador elétrico. Lá existem alguns espirais de correntes que forma um campo magnético. Todo esse processo pode ser lido por um voltímetro, que é diretamente proporcional à velocidade do vento.

Para que serve? 

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De modo geral, um anemômetro serve para medir a velocidade do vento. Tal medição pode se dar de diversas formas. Tudo dependerá da tecnologia proporcionada pelo aparelho para a aferição e do fim para o qual ele será usado. Seja em laboratórios de aerodinâmica, na meteorologia, em uso naval ou em outras áreas.

Eles são indispensáveis principalmente para avaliar a meteorologia e sua variação. Imagine um navio que precisa navegar em águas profundas ou um avião que vai decolar. Olhar o céu e saber apenas a temperatura atual seria uma ação um tanto inconsequente, diante de uma possível mudança.

Por isso, além de medir a velocidade do vento no momento, o instrumento pode detectar alguma possibilidade de variação posterior, a partir, inclusive, da escala que ele entrega. A velocidade do vento aliado ao clima, umidade e densidade do ar vai ajudar a fazer uma previsão do que estar por vir. 

Aplicações

Alguns anemômetros são construídos em estações meteorológicas maiores e mais complexas, que contêm vários outros instrumentos e podem fornecer previsões do tempo com base em uma combinação de todos os dados. 

Para quem não conhece os elementos físico-químicos que compõem o clima e a forma como eles interferem na navegação e no campo aeroespacial, não percebe a importância do instrumento na vida cotidiana. Para tanto, é fundamental conhecer as atividades para os quais são usados.

Por exemplo, o instrumento de medição pode ser usado para auferir a velocidade do vento antes de um veleiro velejar. Um técnico de reparo de ar condicionado pode usar um anemômetro para medir a saída de uma unidade que está em reparo. 

Aposto que muitas vezes, você já esteve a frente de um anemômetro e não se deu conta da sua função. O técnico de refrigeração carrega esse aparelho em sua caixa de ferramentas e o utiliza de forma habitual em suas visitas de trabalho.

Um atirador esportivo profissional pode usar o medidor para calcular o vento cruzado, para compensar e acertar um alvo a muitas centenas de metros de distância. Caçadores de tempestades e entusiastas do clima podem usar anemômetros para entender a velocidade do vento. 

Também pode usar o aparelho portátil um inspetor de turbina eólica para avaliar se uma determinada área seria um bom local para a captação de energia eólica. Atualmente, com a necessidade de se investir em energia limpa, essa tem sido uma área de uso importante e fundamental para contribuir com a preservação do meio ambiente.

Como surgiu

O primeiro anemômetro tem registro da metade do século XV e, segundo a história, foi construído ao longo dos quatro séculos seguintes. A metodologia, criada naquela época, ainda hoje é usada para acompanhar as direções meteorológicas, nos instrumentos modernos.

Em 1450, o artista italiano Leon Battista Alberti foi o precursor da invenção, ao usar um disco que rodava em um pêndulo. Trinta anos depois, Leonardo da Vinci aperfeiçoou o design básico ao incluir uma escala usada para medir com mais precisão a velocidade do vento.

Já o fotógrafo inglês, Robert Hooke que, geralmente, recebe o crédito como o inventor do primeiro anemômetro, só cooperou com o design do aparelho após 1664. Em 1846, John Thomas, um cientista irlandês, reinventou o anemômetro, usando quatro copos hemisféricos em vez de discos. Esse dispositivo ainda é usado atualmente.

Este tipo de anemômetro possui pequenas conchas de metal ou plástico que são ligadas através de hastes a um cilindro central. Essas conchas ficam suscetíveis ao vento que a faz girar. Dessa forma, mede-se a velocidade do vento através da rotação de tal cilindro. 

Como usar

De fácil manuseio, o instrumento é prático e cabe em uma mão. Para usar, basta ligar o aparelho no local em que pretende auferir a velocidade do vento e programar a unidade de medida que pretende obter como metros por segundos, quilômetro por hora, pés por minutos, milhas por hora e da temperatura Celsius ou Fahrenheit.

Cada anemômetro tem sua metodologia específica. Atualmente os mais práticos e precisos são os digitais que, apesar de mais caros, possuem garantia de precisão. Além de serem de mais fácil compreensão e entregarem os dados de forma clara e objetiva. Para quem não quer gastar muito, pode investir em aparelhos mais baratos, que também possuem sua utilidade, especialmente se for para situações mais simples.

Modelos

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A maioria dos anemômetros se enquadra em uma das duas categorias gerais: de ventoinha ou turbina e o de copo. Em ambos os casos, à medida que o vento passa por eles, movimenta suas partes em círculo. 

Eles contam a quantidade de voltas por segundo ou minuto. Ao avaliar a velocidade das rotações, o anemômetro é capaz de calcular a velocidade do vento em uma unidade de medida comum, como milhas ou quilômetros por hora.

Anemômetros de copo

Este é o dispositivo de medição mais simples dos anemômetros. Ele é composto de um pólo vertical com quatro braços horizontais unidos ao topo. Os copos estão ligados às extremidades dos braços existentes e o vento faz com que eles girem em volta de um ponto central. Como ele é mais propenso ao atrito, acaba tendo menor precisão que as versões avançadas.

Anemômetros tipo hélice

Os anemômetro do tipo hélice são mais comuns pelo seu custo-benefício. Uma ventoinha localizada na parte superior do aparelho gira conforme a velocidade do vento incidente. Microprocessadores fazem o cálculo da velocidade com base na rotação da ventoinha.

Apesar de parecer simples, esse tipo de instrumento de medição é delicado, mas também mais preciso. Ele usa um fio fino que é aquecido a uma temperatura maior que a do ambiente. O vento esfria o fio e os microchips, localizados dentro do corpo do instrumento, calculam a velocidade do vento com sustentação na resistência elétrica do fio.

Suas aplicações são específicas para indústrias, prestadores de serviços, laboratórios, ensaios ambientais, condutores de ar, capelas de fluxo, salas limpas, velocidade do ar, equilíbrio do ar e ventiladores. Também se aplica a motores, compressores, velocidade de forno, balcões refrigerados e cabines de pintura.

Eles são indicados para aplicações em ambientes fechados, onde se tenha a possibilidade de medir o fluxo de ar, as temperaturas, além de ajudar na produção de gráfico para análise das oscilações da velocidade do vento em períodos delimitados.

Ultrassônicos

Esse tipo de anemômetro possui sensores ultrassônicos que emitem ondas e, de acordo com a resposta encontrada pelo retorno dessas ondas, obtêm a velocidade do vento e até mesmo outras grandezas, como a temperatura do vento. 

O processo acontece quando um pulso de som é enviado para frente e para trás de um transmissor para um receptor, em um intervalo de algumas polegadas, para calcular a velocidade do vento que sopra entre os dois sensores. 

Os anemômetros ultrassônicos são dispositivos extremamente especializados e tendem a ser muito mais caros que os anemômetros típicos nos tipos mais comuns de palhetas, copos ou fios quentes.

De fio quente

Já os anemômetros de fio quente utilizam um filamento revestido por um fino tubo metálico. Esse filamento é aquecido e, de acordo com o diferencial de temperatura calculado pelo aparelho através da resistência elétrica, tem-se a velocidade do vento. Esses anemômetros são altamente precisos.

O instrumento mede a velocidade e a temperatura do ar e tem um soquete de entrada que aceita termopares. Geralmente, possui um termômetro de alta precisão. O fio quente integrado ao termostato padrão oferece leituras rápidas e precisas, mesmo em velocidades baixas. 

Calibragem do aparelho

Os anemômetros são similares aos cataventos, mas mesmo aqueles com composições mais simples podem oferecer dados imprecisos, por algum mau contato. Isso pode acontecer por conta da falta de cuidado ao guardar ou manusear, ou por conta aspectos do próprio clima, ou por falha de calibragem. Para evitar esse tipo de problema, eles precisam ser calibrados. 

A calibração ocorre em túneis de vento. A ideia é que o número de voltas de suas pás corresponda a uma velocidade específica. Funciona mais ou menos assim: no túnel de vento, é criada uma poderosa corrente de ar a uma velocidade fixa. Dentro dele, é colocado um anemômetro, que começa a ter as pás giradas. 

Se, por exemplo, o túnel estiver soltando vento a uma velocidade de 10 km/h e as pás derem 100 voltas em um minuto, os técnicos já podem programar o aparelho para indicar 10 km/h toda vez que ele atingir 100 rotações por minuto. Intrigante, porque não se sabe qual é a velocidade da corrente de ar antes de calibrar o anemômetro. 

Para isso, existe uma técnica. Coloca-se um fio quente dentro do túnel antes da medição para que, quando começar o vento, o fio vá esfriando. Quanto maior for o resfriamento, maior será a velocidade do ar.

É uma operação que segue uma fórmula matemática: sabendo a temperatura do fio sem vento, os cientistas calculam a que velocidade a corrente de ar está quando o fio esfriar. Com isso, basta calibrar o anemômetro e voltar às medições.

Já sabe qual escolher?

Cada um desses anemômetros atende a uma necessidade diferente, tanto pela precisão necessária para cada área, quanto pela sofisticação oferecida em relação ao preço. Por isso, é muito importante que você tenha em mente quais são seus objetivos na compra e nos resultados finais esperados com o uso do equipamento.

A Instrutemp tem muitas opções para todo tipo de atividade. Se tiver dúvidas na hora de escolher o melhor anemômetro para você, não deixe de falar com a nossa equipe! Teremos o maior prazer em atender você para acharmos o melhor anemômetro ou qualquer outro instrumento de medição que você precise.  

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