O que é um anemômetro sônico?
Um anemômetro sônico é um instrumento que mede a velocidade do vento usando transdução ultrassônica de estado sólido. Ele é projetado para emitir pulsos ultrassônicos entre transdutores opostos, a fim de medir o efeito de um meio de vento na energia mecânica de vibrações acústicas. Através do monitoramento eletrônico dos tempos de trânsito de pulso através de um caminho em pares ou múltiplos pares, um anemômetro sônico detecta a força e a direção do vento e pode inferir outras leituras, como mudanças de temperatura e atmosféricas.
As medições dos trânsitos de pulso podem ser detectadas em fluxos de uma, duas ou três dimensões. A resolução é determinada pelo comprimento do caminho entre os transdutores, que geralmente é de cerca de 10 cm a 20 cm. Os dispositivos anemômetros sônicos atendem a medições turbulentas com resolução temporal fina de 20 hertz (Hz) ou mais.
Como a velocidade do som pode ser afetada pela temperatura, esses instrumentos podem funcionar como termômetros, embora se saiba que a chuva varia a velocidade do som. A falta de peças móveis as torna adequadas para uso em locais adversos ao clima, como estações meteorológicas, bóias e outros locais marítimos e aeroespaciais. No design, eles podem ser afixados a suportes, postes ou outras estruturas de suporte.
Medições de vários elementos tomados em conjunto permitem que o anemômetro sônico funcione; isso inclui o comprimento do espaço entre as faces do transdutor, colocado em pontos opostos da bússola; a velocidade do som; velocidades do fluxo de gás; e o tempo variável necessário para que um pulso de ultrassom viaje para seu transdutor oposto. O instrumento compara as velocidades dos pulsos, por exemplo, viajando de norte a sul e sul a norte, respectivamente. Pulsos viajando contra o vento chegam mais tarde do que aqueles que viajam com o vento; as duas medidas são comparadas e a velocidade do vento é calculada. Alguns instrumentos também permitem diagnósticos para verificar o funcionamento da máquina em condições climáticas com velocidade zero do vento. Às vezes, eles são equipados com higrômetros, barômetros e registradores de dados para analisar a umidade e a pressão barométrica.
Outro aspecto fundamental da tecnologia do anemômetro sônico é a robustez de suas características físicas. Existem vários projetos para condições de colocação especializadas. Por exemplo, os instrumentos feitos para água salgada são projetados para serem resistentes à corrosão, uma vantagem marcante sobre os anemômetros tradicionais de copo e palheta. Uma tecnologia capaz de medir desde pequenas variações nas condições do vento até mudanças devido ao aquecimento solar em grande escala é utilizada em praticamente qualquer ambiente.
Outros são feitos para sobreviver a temperaturas extremas e altas velocidades do vento. Os recursos de auto-aquecimento os protegem do congelamento. Os anemômetros sônicos também são desenvolvidos para suportar a colocação em ambientes populosos perigosos, como locais industriais, plataformas offshore, estações árticas e embarcações oceânicas.
Em aplicações de campo, a tecnologia de anemômetro sônico serve a outros objetivos, além do monitoramento de estações meteorológicas. Esses instrumentos trabalham no controle da poluição, na segurança da construção, na agricultura e em vários outros contextos. Eles fornecem um análogo em pequena escala para turbinas eólicas, avaliando a disponibilidade de vento durante o ano inteiro para o planejamento de parques eólicos. Além disso, eles auxiliam na meteorologia da aviação, energia e controle de desastres. Esses dispositivos também servem para uma série de aplicações em contextos urbanos, ambientais e de engenharia civil, e sempre que a análise das condições do vento for um elemento vital na tomada de decisões.