Anemometer Eigenbau, einige Anregungen

Anemometer Eigenbau, einige Anregungen

Beitragvon Bernd » Mo 17. Aug 2009, 21:13

Hallo Leute

Dieser Tage baute ein Freund von mir einige meiner alten Festplatten auseinander und ich staunte
nicht schlecht aus was für hochqualitativen Zutaten so eine ganz normale Festplatte besteht.
Natürlich hat der "konstruktive Teil" meines (kleinen) Hirns gleich den Nutzwert erkannt. :)
So schrieb ich schon vor ein paar Tagen das der Motor der Festplatte vermutlich gut für ein
Anemometer geeignet wäre, diese Einschätzung muss ich nun revidieren.

Ich habe auf einen Festplattenmotor, der subjektiv betrachtet sehr leicht dreht, ein Schalenkreuz
bestehend aus drei ca. 9cm langen Schaschlikstäbchen an deren Ende sich jeweils eine 6cm Halbschale
befindet, montiert. Die Acrylhalbschalen sind eigentlich halbe Weihnachtskugeln wie sie im Dekobedarf
erhältlich sind. Der Außendurchmesser dieses Schalenkreuzes beträgt genau 30cm.

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Leider musste ich feststellen das das Rastmoment des Permanentmagnet Drehstrommotors (jawohl, ein Drehstrommotor!)
doch so gross ist, das das Anemometer erst bei ca. 1 - 1,5m/s anläuft, das ist zuviel.

Sogleich baute ich die Lagerung um, indem ich nun das (absolut hochwertige und völlig spielfreie) Lager des
Arms, der die Leseköpfe der Festplatte trägt, verwendete. Dieses Lager brachte den Durchbruch. Das Anemometer
läuft nun so extrem leicht an, das es fast noch mein Messgerät Windmaster 2 übertrifft, und das dreht schon unter 0,3m/s an.

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Fazit:
Wer noch eine alte Festplatte rumfliegen hat, sollte diese mal zerlegen. Das Lager für den Lesekopf ist, zumindest
von meinen drei Platten die wir zerlegten, sehr gut für die Lagerung eines Anemometers geeignet.
Ich würde den Durchmesser jetzt etwas kleiner wählen, so ca. 20cm bei 6cm grossen Halbschalen.

Mein mechanischer Aufbau ist logischerweise nur für meine Tests ausreichend. Ich würde das Anemometer so
aufbauen das das Lager vor Feuchtigkeit und Staub durch eine Haube möglichst gut geschützt ist.
Natürlich muss man auch noch an eine Impulserzeugung durch einen Reedkontakt oder auch durch einen
Hallsensor denken, damit man anhand der Drehzahl die Windgeschwindigkeit bestimmen kann, z.B. mit einem
Fahrradtacho, der für sowas ganz prima geeignet ist.

P.S. Auf den (ebenfalls 100% spielfrei gelagerten und sehr hochwertig wirkenden) Festplattenmotor werde ich
vielleicht mal einen sehr schlanken aber hohen Minivertikalläufer bauen. Vielleicht reicht es für eine. LED :)

Grüsse

Bernd
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Re: Anemometer Eigenbau, einige Anregungen

Beitragvon klingei » Di 18. Aug 2009, 06:23

Hallo Bernd

Ein schönes Windmessgerät hast du dir da gebastelt.

Aber ich verstehe das Prinzip dahinter noch nicht ganz. Eigentlich ist ein solches Anemometer doch ein Widerstandsläufer. Es muss sich wohl auch langsamer Drehen als der Wind, da ja nicht während der gesamten Umdrehung ein Moment entsteht.
Gibt es da eine Formel wie ich auf die Windgeschwindigkeit komme oder muss man dafür eine Kennlinie aufnehmen und dann auf Grund der Kennlinie auf die Windgeschwindigkeit schließen

Gruß Klingei
Zuletzt geändert von klingei am Fr 18. Sep 2009, 21:05, insgesamt 2-mal geändert.
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Re: Anemometer Eigenbau, einige Anregungen

Beitragvon Kyrill » Di 18. Aug 2009, 08:25

Habe gerade bei Wikipedia gelesen, dass die den Wert mal 2,5 oder 3 nehmen, um auf die Windgeschwindigkeit zu kommen. Nach welcher Formel stand dort aber nicht!

Interessant ist ja auch so etwas:

http://www.meteorologyshop.eu/GER_276_EUR_250_951__.html

Das wäre doch mal was für die Elektroniker hier im Forum. Das Gerät mißt in alle Richtungen ohne drehende Teile... und das bereits im cm/sec Bereich.
lG Peter
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Re: Anemometer Eigenbau, einige Anregungen

Beitragvon Bernd » Di 18. Aug 2009, 08:55

Ein Schalenkreuzanemometer ist ein reiner Widerstandsläufer.
Nach meiner eigenen Erfahrung und nach dem was man im Netz so findet dreht es
ohne Belastung ca. 0,3 mal so schnell wie die Windgeschwindigkeit. Ganz genau kann
man das nicht sagen weil es wohl auch ein bisschen von den verwendeten Bauteilen
abhängt. Daher kann es auch keine Formel geben sondern nur eben diesen Richtwert.
Der Wert ist bei verschiedenen Windgeschwindigkeiten sehr konstant.
Das fertige selbstgebaute Anemometer kalibriert man am besten mit Hilfe eines
anderen Anemometers oder man hält es an einem Besenstiel möglichst hoch über
das Auto und fährt an einem windstillen Tag damit eine Teststrecke und eicht es
auf diese Weise. Die erzielbaren Genauigkeiten können durchaus sehr hoch sein.

Grüsse

Bernd
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Re: Anemometer Eigenbau, einige Anregungen

Beitragvon Flo Celle » Di 18. Aug 2009, 09:02

Hier mal ein link zu dem Ultraschal anometer das Kyrill vorgeschalgen hat zum nachbau und selbst bau leider ein bisel zu hoch für mich ! ;-)

http://www.technik.ba-ravensburg.de/~lau/ultraschall-anemometer.html

Gruß Flo :)
Ich habe ein PROBLEM RECHTSCHREIBUNG ! also Keine Kommentare ich Seh meine Fehler zwar meistens nicht aber ich weiß das ich welche habe also wer welche findet darf sie behalten und DAS WERDEN LEIDER EINE MENGE SEIN !! :-(
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Re: Anemometer Eigenbau, einige Anregungen

Beitragvon klingei » Di 18. Aug 2009, 10:53

Hallo Bernd

Also mit einem Auto würde ich mein Anemometer nicht eichen. Erstens Lügt der Tacho. Er zeigt einige Prozent mehr an. Zudem ist es so gut wie nie Windstill und die Geschwindigkeit konstant zu halten dürfte auch nicht ganz ohne sein. Zudem brauch ich einen stabilen Aufbau. Was ich sagen will, ich bekomme leicht Fehler in meine Messung und noch dazu aus vielen Quellen.

Aber natürlich um eine grobe Vorstellung zu erhalten, mit welcher Geschwindigkeit der Wind vorbei bläst ist diese Technik vollkommen ausreichend.

Gruß Klingei
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Re: Anemometer Eigenbau, einige Anregungen

Beitragvon Bernd » Di 18. Aug 2009, 11:23

Meine bisherigen Erfahrungen mit dieser Methode sind ganz andere.
Waren das jetzt Vermutungen von Dir oder hast du das mal selber ausprobiert ?

Na gut, das zu kalibrierende Anemometer nur kurz aus dem Seitenfenster hinter den
Aussenspiegel zu halten wäre sicher nicht sonderlich sinnvoll. :)
Wenn ich allerdings meinen Windmaster 2 weit genug aus dem Auto halte zeigt er mir nahezu exakt das
an was auch mein GPS Navi als Geschwindigkeit ausspuckt und dieser Wert weicht auch nur sehr
wenig vom VW Tacho ab. Wieviel ein Tacho vorgeht kann man in Erfahrung bringen und dann berücksichtigen.

Vorrausetzung ist das man bei Windstille misst oder zwei Messungen mit- und gegen den
Wind ausführt und die Werte dann mittelt. Ebenso sollte man möglichst weit über das Auto halten,
obwohl der Einfluss nicht so gross ist wie immer gerne behauptet wird. (deswegen Besenstiel Tip)
Vielleicht überschätzt du die Fehlerquellen etwas.

Die Geschwindigkeit eines Autos stabil zu halten ist, zumindest bei meinem Auto, bis
auf eine vertretbar geringe Toleranz von ca. plus minus 1 km/h kein Problem.
Wenn du allerdings ein Anemometer bauen willst das auf unter 1% genau arbeitet, solltest du dich
besser gleich vom Gedanken verabschieden das mit einem Schalenkreuz zu lösen bzw.
das überhaupt selber bauen und kalibrieren zu können.
Reicht Dir aber eine Genauigkeit wie die des Windmaster 2 von vielleicht 3 bis max. 5% Abweichung,
dann kriegt man das durchaus mit den genannten Mitteln sehr gut hin. Für Messungen wie
ich sie benötige reicht das vollauf, zumal genauere Anemometer riesen Summen kosten und
einen auch nicht wirklich weiter bringen. Wichtiger ist WIE man misst.
Von "grober Vorstellung" ist man bei einer solchen Vorgehensweise wie oben beschrieben weit entfernt.
Eher könte ich mir vorstellen das manch gekauftes günstiges Anemometer grössere Toleranzen aufweist.

P.S. meine bisher 3 auf diese Weise "geeichten" Anemometer zeigten im Garten nahezu
die gleichen Werte wie der Windmaster 2.

Grüsse

Bernd
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Re: Anemometer Eigenbau, einige Anregungen

Beitragvon windstav » Mi 19. Aug 2009, 21:19

Hallo,
in Druckern findet man kleine sehr leichtgängige Gleichstrom-Motoren.
So einen habe ich hier benutzt. http://www.daswindrad.de/forum/download/file.php?id=442&sid=c153068f72d22bcb95e1ec2a15e2d2a1

Zwischen Motor und Anzeige habe ich einige Widerstände gelötet und so kann man die Empfindlichkeit "regeln".

Gruß
Stav
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