Anemometer

Angin adalah gerakan atau perpindahan masa udara pada arah horizontal yang disebabkan oleh perbedaan tekanan udara dari satu tempat dengan tempat lainnya. Angin diartikan pula sebagai gerakan relatif udara terhadap permukaan bumi, pada arah horizontal atau hampir horinzontal. Masa udara ini mempunyai sifat yang dibedakan antara lain oleh kelembaban (RH) dan suhunya, sehingga dikenal adanya angin basah, angin kering dan sebagainya. Sifat-sifat ini dipengaruhi oleh tiga hal utama, yaitu:

1.      Daerah asalnya.

2.      Daerah yang dilewatinya.

3.      Lama atau jarak pergerakannya.

Dua komponen angin yang diukur ialah kecepatan dan tekanan. Dan kita bisa mengukurnya dengan perangkat yang disebut Anemometer.

Pengertian Anemometer :

Anemometer adalah sebuah perangkat yang digunakan untuk mengukur kecepatan angin dan untuk mengukur arah, anemometer merupakan salah satu instrumen yang sering digunakan oleh balai cuaca seperti Badan Metereologi Klimatologi dan Geofisika (BMKG). Kata anemometer berasal dari Yunani anemos yang berarti angin, Angin merupakan udara yang bergerak ke segala arah, angin bergerak dari suatu tempat menuju ke tempat yang lain. Anemometer ini pertama kali diperkenalkan oleh Leon Battista Alberti dari Italia pada tahun 1450. Anemometer harus ditempatkan di daerah terbuka. Pada saat tertiup angin, baling-baling atau mangkok yang terdapat pada anemometer akan bergerak sesuai arah angin. Makin besar kecepatan angin meniup mangkok-mangkok tersebut, makin cepat pula kecepatan berputarnya piringan mangkok-mangkok. Dari jumlah putaran dalam satu detik maka dapat diketahui kecepatan anginnya. Di dalam anemometer terdapat alat pencacah yang akan menghitung kecepatan angin.

Fungsi Anemometer :

• Mengukur kecepatan angin
• Memperkirakan cuacah
• Memperkirakan tinggi gelombang laut
• Memperkirakan kecepatan dan arah arus

Secara umum ada dua jenis anemometer yaitu anemometer yang mengukur kecepatan angin (velocity anemometer) dan anemometer yang mengukur tekanan angin (anemometer tekanan). Dari kedua tipe anemometer ini velocity anemometer lebih banyak digunakan. Salah satu jenis dari velocity anemometer adalah thermal anemometer lebih dikenal dengan hot wire anemometer yaitu anemometer yang mengkonversi perubahan suhu menjadi kecepatan angin. Tetapi karena keduanya memiliki hubungan yang sama, maka anemometer dirancang untuk memberikan informasi tentang keduanya.

Jenis-jenis Anemometer :

1.      Anemometer kecepatan Angin

• Anemometer Cup

Sebuah anemometer sederhana yang diciptakan pada tahun 1846 oleh  Dr John Thomas Romney Robinson dari  Armagh Observatory. Anemometer ini terdiri atas tiga cup setengah lingkaran dan terpasang pada tiap ujung gagang horizontal. Aliran udara melewati masing-masing cup dan memutar masing-masing tiap gagang horizontal berdasarkan angin yang datang. Oleh karena itu, menghitung putaran poros selama periode waktu yang ditetapkan akan menghasilkan kecepatan angin rata-rata. Alat ini biasa digunakan untuk standar industry dalam penilaian studi sumber daya angin.

• Anemometer Windmill

Bentuk lain dari anemometer adalah bentuk kincir angina tau baling-baling. Berbentuk panjang vertikal. Dalam kasus di mana arah pergerakkan angin selalu sama, seperti dalam poros ventilasi tambang dan bangunan misalnya, baling-baling angin, yang dikenal sebagai meter air dapat memberikan hasil yang paling memuaskan.

• Anemometer Hot-wire

Anemometers kawat panas menggunakan kawat yang sangat halus yang dipanaskan. Udara mengalir melewati kawat memiliki efek pendinginan pada kawat. Hot-wire Anemometer sangat halus, memiliki frekuensi-respon yang sangat tinggi dan resolusi spasial baik dibandingkan dengan metode pengukuran lainnya, dan dengan demikian hampir secara universal digunakan untuk studi rinci arus turbulen.

• Anemometer Laser Doppler

Pada anemometer ini menggunakan sinar cahaya dari laser yang yang terbagi menjadi dua balok, dengan satu disebarkan dari anemometer. Partikulat yang mengalir bersama dengan molekul udara dekat tempat keluar balok mencerminkan, atau backscatter, lampu kembali ke detektor, di mana ia diukur relatif terhadap sinar laser asli. Ketika partikel-partikel berada dalam gerakan yang besar, mereka menghasilkan pergeseran Doppler untuk mengukur kecepatan angin di sinar laser, yang digunakan untuk menghitung kecepatan partikel udara di sekitar anemometer.

• Anemometer Sonic

Pertama kali dikembangkan pada tahun 1950, menggunakan gelombang suara ultrasonik untuk mengukur kecepatan angin. Mengukur kecepatan angin berdasarkan jam terbang sonic pulses antara pasangan transduser.

• Anemometer Acoustic Resonance

Merupakan varian yang lebih baru dari sonic anemometer. Teknologi ini diciptakan oleh Dr Savvas Kapartis dan dipatenkan (Acu-Res ®) oleh FT Teknologi pada tahun 2000. Anemometers sonic konvensional bergantung pada waktu pengukuran penerbangan, sensor resonansi akustik menggunakan beresonansi akustik (ultrasonik).

• Anemometer Ping Pong Ball

Dibuat berdasarkan bola ping-pong yang melekat pada string. Ketika angin bertiup, ia menekan dan menggerakan bola, karena bola ping-pong yang sangat ringan, dapat bergerak dengan mudah dengan angin yang kecil. Anemometer ini banyak digunakan untuk diinstruksi pada sekolah tingkat menengah yang sebagian besar siswa membuat dapat membuatnya sendiri.

2.      Anemometer tekanan angin

• Anemometer Plate

Ini adalah anemometer pertama dan hanya piring datar ditempatkan dari atas sehingga angin melewati piring. Pada 1450, seni arsitek Italia Leon Battista Alberti menemukan anemometer mekanis pertama, pada tahun 1664 itu kembali ditemukan oleh Robert Hooke (sering keliru dianggap sebagai penemu pertama anemometer). Digunakan pada tempat-tempat yang tinggi karena berbentuk pelat yang memiliki hasil pengukuran yang baik pada ketinggian yang lebih tinggi.

• Anemometer Tube

Anemometer James Lind 1775 terdiri dari kaca tabung berbentuk U yang berisi cairan manometer (pengukur tekanan), dengan salah satu ujung membungkuk dalam arah horizontal untuk menghadapi angin dan ujung vertikal lainnya tetap sejajar dengan aliran angin. Anemometer ini merupakan yang paling praktis dan terkenal. Jika angin bertiup ke dalam mulut tabung itu menyebabkan peningkatan tekanan pada satu sisi manometer. Perubahan cairan yang dihasilkan dalam tabung U merupakan indikasi kecepatan angin.

Prinsip Kerja Anemometer :

1.      Angin mengadakan tekanan yang kuat pada bagian baling-baling yang berbentuk cekung (mangkuk).

2.      Bagian yang cekung akan berputar ke satu arah.

3.      Poros yang berputar dihubungkan dengan dinamo kecil.

4.      Bila baling-baling berputar maka akan terjadi arus listrik yang besarnya sebanding dengan kecepatan putaran.

5.      Besarnya arus listrik dihubungkan dengan galvanometer yang telah ditera dengan satuan kecepatan dalam knots, m/detik, atau km/jam.

Cara Kerja Anemometer :

adalah dengan adanya hembusan angin yang mengenai baling – baling pada perangkat tersebut. Putaran dari baling – baling tersebut akan di konversi menjadi sebuah besaran dalam bahasa matematika. Baling – baling pada anemometer digunakan sebagai alat reseptor atau yang menangkap suatu rangsangan berupa hembusan angin. Setelah baling – baling berputar maka hal ini akan menggerakan sebuah alat yang akan mengukur kecepatan angin yang berhembus melalui putaran dari baling – baling pada anemometer. Jenis yang paling sederhana adalah cup anemometer. Cup anemometer terdiri dari tiang vertikal dengan empat lengan horisontal menempel ke atas. Piala yang melekat pada ujung empat lengan, dan angin menyebabkan cup untuk memutar lengan sekitar tiang tengah. Cup anemometer rentan terhadap gesekan, yang membuatnya kurang akurat dari pada versi yang lebih maju.

 

Cara kerja anemometer dari sudut pandang lain yaitu dengan memanfaatkan rotasi yang terjadi saat angin menggerakan baling – baling pada perangkat ini. Seperti yang sudah diketahui bahwa Cup anemometer adalah jenis yang paling banyak digunakan. Ini terdiri dari beberapa cup logam (biasanya tiga) yang menempel pada ujung lengan horisontal terpasang pada poros vertikal. Penangkapan dalam cup angin menyebabkan mereka berputar. Tindakan ini ternyata poros, yang terhubung ke perangkat yang memberikan kecepatan angin dalam mil per jam, kilometer per jam, atau knot. Dalam satu jenis umum cup anemometer, poros dihubungkan ke generator listrik. Jumlah arus yang dihasilkan oleh generator bervariasi dengan kecepatan angin.

Cara kerja anemometer pada jenis terbaru dapat diketahui melalui anemometer modern yaitu anemometer kincir. The anemometer kincir angin mirip dengan senama, kincir angin, dalam hal ini harus sejajar dengan arah angin agar berfungsi dengan benar. Sebuah baling-baling angin, melekat pada ekor anemometer, didorong sekitar sampai baling-baling menghadap ke angin. Angin kemudian berubah baling-baling, yang berputar mekanisme yang menghitung kecepatan angin. Selain itu ada pula anemometer thermoelektrik. Sebuah anemometer thermoelectric menggunakan kawat sangat tipis yang dipanaskan sampai suhu yang lebih tinggi dari suhu udara di sekitarnya. Angin dingin kawat, dan elektronik dalam tubuh instrumen menghitung kecepatan angin berdasarkan hambatan listrik dari kawat. Anemometer jenis ini agak instrumen yang lembut, tetapi juga cukup akurat untuk menentukan kecepatan angin.

Daftar Pustaka :

http://komponenelektronika.biz/cara-kerja-anemometer.html

http://laboratoriumcore.blogspot.com/2012/04/anemometer-dan-anemomaster.html

http://www.penguji.com/pengertian-anemometer-dan-jenisnya/