{{{sourceTextContent.title}}}

Anemometro a ultrasuoni: principio di funzionamento, 2D vs 3D e scelta del sensore

{{{sourceTextContent.subTitle}}}

Anemometro a ultrasuoni: principio di funzionamento, 2D vs 3D e scelta del sensore

{{{sourceTextContent.description}}}

Cosa misura effettivamente un anemometro a ultrasuoni
Un anemometro a ultrasuoni misura l’effetto del movimento dell’aria sul tempo di percorrenza di un impulso acustico. I trasduttori sono disposti uno di fronte all’altro lungo uno o più percorsi noti. Un impulso che viaggia nella direzione del vento arriva prima rispetto a uno che viaggia in direzione opposta. La differenza tra i due tempi di percorrenza fornisce la componente del vento lungo quel percorso.

Due percorsi orizzontali incrociati consentono di determinare la velocità e la direzione del vento in orizzontale. Uno strumento tridimensionale aggiunge percorsi inclinati o verticali in modo da poter determinare anche la velocità verticale. Poiché non sono presenti coppe, pale o eliche, la misurazione non dipende dalla coppia di avviamento di un rotore in movimento. Ciò è utile per la risposta a bassa velocità, il campionamento rapido e le installazioni in cui l’usura meccanica è indesiderabile.

Come il tempo di transito bidirezionale elimina gran parte dell’influenza della velocità del suono
Per una lunghezza del percorso L, i tempi degli impulsi a valle e a monte dipendono sia dalla velocità del suono c sia dalla componente del vento v. La misurazione in entrambe le direzioni consente all’elettronica di separare il termine relativo al flusso d’aria direzionale dal termine comune relativo alla velocità del suono. La temperatura continua ad avere importanza per la temporizzazione del segnale, l’attenuazione acustica e la diagnostica, ma non è necessario convertirla direttamente in velocità del vento come avverrebbe in una misurazione unidirezionale.

Il risultato utile non dipende solo dalla formula di temporizzazione. Lo strumento deve identificare l’impulso in modo coerente, controllare l’oscillazione residua, scartare gli arrivi falsi e compensare i ritardi fissi del canale. La lunghezza del percorso, la larghezza di banda del trasduttore, l’ampiezza di pilotaggio, il guadagno e la frequenza di campionamento costituiscono quindi un unico sistema di misura.