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Un anemómetro es un dispositivo utilizado para medir la agilidad y la dirección del viento. Asimismo es un instrumento frecuente de las estaciones meteorológicas. El término proviene de la palabra griega anemos, que significa viento, y se emplea para describir cualquier instrumento de velocidad del viento empleado en meteorología. La primera descripción famosa de un anemómetro fue efectuada por Leon Battista Alberti en 1450.

Historia
El anemómetro ha cambiado poco desde su avance en el siglo XV. Diríase que Leon Battista Alberti (1404-1472) inventó el primer anemómetro mecánico hacia 1450. En los siglos siguientes, muchos otros , entre ellos Robert Hooke (1635-1703), desarrollaron sus propias versiones , y a ciertos se les atribuyó erróneamente la autoría. En 1846, John Thomas Romney Robinson (1792-1882) mejoró el diseño usando 4 copas semiesféricas y ruedas mecánicas. En 1926, el meteorólogo canadiense John Patterson (3 de enero de 1872 – 22 de febrero de 1956) desarrolló un anemómetro de tres copas, que fue mejorado por Brevoort y Joiner en 1935. En 1991, Derek Weston añadió la capacidad de medir la dirección del viento. En 1994, Andreas Pflitsch desarrolló el anemómetro sónico[1].

Anemómetros de agilidad

Animación de un anemómetro de copa
Un tipo simple de anemómetro fue inventado en 1845 por el reverendo Dr. John Thomas Romney Robinson, del Observatorio de Armagh. Consistía en cuatro copas semiesféricas montadas en brazos horizontales, que estaban montados en un eje vertical. El fluído de aire que pasa por las copas en cualquier dirección horizontal hace girar el eje a un ritmo aproximadamente proporcional a la agilidad del viento. Por ende , el recuento de las vueltas del eje en un intervalo de tiempo preciso generaba un valor proporcional a la velocidad media del viento para una extensa selección de velocidades. Asimismo se denomina anemómetro rotacional.

En un anemómetro con 4 cazoletas, es fácil ver que, como las cazoletas están dispuestas simétricamente en el extremo de los brazos, el viento siempre tiene el hueco de una cazuela anunciado y sopla en la parte posterior de la cazoleta del radical opuesto de la cruz. Dado que una semiesfera hueca tiene un coeficiente de resistencia de 0,38 en el lado esférico y de 1,42 en el lado hueco,[2] se genera más fuerza en la copa que presenta su lado hueco al viento. Debido a esta fuerza asimétrica, se genera un par de torsión en el eje del anemómetro, que lo realiza girar.

Teóricamente, la velocidad de rotación del anemómetro debería ser proporcional a la agilidad del viento, en tanto que la fuerza producida sobre un objeto es proporcional a la velocidad del fluido que pasa por él. Sin embargo , en la práctica hay otros causantes que influyen en la agilidad de rotación, como las turbulencias producidas por el aparato, el incremento de la resistencia en oposición al par que generan las copas y los brazos de soporte, y la fricción del punto de montaje. Cuando Robinson diseñó por primera vez su anemómetro, afirmó que las cazoletas se movían a una tercer parte de la agilidad del viento, sin que influyera el tamaño de la cazuela o la longitud del brazo, como en el caso del anemometro avaly avm07. Esto fue supuestamente afirmado por algunos de los primeros ensayos independientes, pero era incorrecto. En cambio, la relación entre la agilidad del viento y la de las copas, el aspecto anemómetro, depende de las dimensiones de las copas y los brazos, y puede tener un valor entre 2 y un poco mucho más de tres. Todos los ensayos precedentes con anemómetro tuvieron que repetirse después de conocer el fallo.

El anemómetro de tres cazoletas creado por el canadiense John Patterson en 1926 y las siguientes novedades de las cazoletas efectuadas por Brevoort & Joiner, estadounidense , en 1935, condujeron a un diseño de rueda de cazoletas con una respuesta casi lineal y con un fallo inferior al 3% hasta 60 mph (97 km/h). Patterson descubrió que cada copa producía un par máximo en el momento en que estaba a 45° del fluído del viento. El anemómetro de tres copas asimismo tenía un par más incesante y respondía más rápidamente a las ráfagas que el anemómetro de cuatro copas.

El anemómetro de tres copas fue modificado por el australiano Derek Weston en 1991 para medir tanto la dirección como la velocidad del viento. Weston añadió una etiqueta a entre las copas, lo que provoca que la agilidad de la rueda de la copa aumente y disminuya a medida que la etiqueta se desplaza alternativamente con y contra el viento. La dirección del viento se calcula a partir de estos cambios cíclicos en la velocidad de la rueda, mientras que la agilidad del viento se determina a partir de la velocidad media de la rueda.

Los anemómetros de tres copas se usan hoy en día como regla industrial para los estudios y la práctica de la evaluación de los elementos eólicos.