Anemómetro

[Sergio_]

Hola a todos, estoy intentando aprender a manejarme en este foro así que sepan disculpar si pongo el comentario en cualquier parte, pero bueno como me lo recordó David nadie nace sabiendo y como también dicen "Errar es Humano, Perdonar es Divino"...
Estuve mirando el tema de la estación meteorológica y me gusto el desarrollo que han hecho,muy detallado,muy bien pensado. Hace un buen tiempo que tenia ganas de armarme una y buscando caí en este foro, del cual me ha servido mucho en cuanto a ideas y programación ya que en eso no tengo muchos conocimientos.
He estado armando algo que cuando lo termine compartiré los detalles con todos ustds, pero como para darles una idea física de mi proyecto les comento mas o menos. Las mediciones que realizaré son las siguientes:
-Temperatura(LM35)
-Humedad(SHT11)
-Presión(no definido)
-Luminosidad(LDR o fotodiodo).
-Velocidad del viento(anemómetro de copas hecho con el motor de un cooler(importante!,con rodamientos) de pc,rayos de bicicleta y tapas de desodorante).
-Dirección del viento(veleta construida de forma similar a el anemómetro pero con una rueda dentada de las de mouse de bolita de goma para determinar mediante conteo de pulsos la dirección).
-El micro utilizado es un PIC16F876A, la visualización de los parámetros se realiza en un display de nokia 1100,control y configuración por teclado 3x4, comunicación serie, procesamiento y visualización en Pc con Labview.

Bueno en cuanto a la pregunta que quería hacerles es sobre el anemómetro por esa causa puse la pregunta aquí. Observe como ustds lo calculan pero quería saber como solucionaron el tema de la formula implementando los coeficientes en cuanto a perdidas por rozamiento y forma de las coperolas en lenguaje assembler. O lo hicieron directamente aplicando la formula en la PC a donde envían esa información?¿.
Gracias. Saludos.

[Ricber]

Hola, bienvenido Sergio_
En mi caso tengo la estacion conectada a la PC y todo los datos los mando sin ningun calculo previo al
programa que tengo en la pc y ahi aplico todas las formulas.
Con respecto al anemometro que lo has hecho con un cooler, alcanza a moverse con baja velocidad del viento?
porque yo he probado con motores de cc y no me dio buen resultado, pero nunca hice pruebas con un cooler.
En que zona estas?

[Sergio_]

Hola Ricber gracias por la bienvenida, claro me imagine que quizás hacían eso pero pregunte por las dudas por que David estaba realizando todos los programas en el PIC con assembler y yo igual, por eso mismo quería saber si pudieron resolver las formulas usando punto flotante o décimos como en el caso de la temperatura; porque en mi caso, parte de lo que capturo con la placa lo muestro en el display LCD cuando la misma trabaja en forma autónoma, por eso mismo utilizo un teclado para configurar en el caso de que yo quiera enviar datos a la computadora para ser procesados convenientemente ya que en assembler se me dificulta un poco resolver eso.
Yo estoy en Paraná Entre Rios, en cuanto al anemómetro efectivamente si lo mueve una pequeña brisa, el punto esta en que conseguí cooler's con rodamientos, estos al ser sellados no es necesario lubricarlos como en el caso de los que tienen bujes, a parte le dan un mejor movimiento casi sin rozamientos. Te detallo mas o menos como esta construido, igualmente creo que se puede apreciar en la foto como quedo el conjunto armado veleta-anemómetro. En todo caso luego subiré una imagen del mismo si es que encuentro la manera de como hacerlo ...
Como vos me decís que probaste con motores de cc pero estos tienen bujes, algunos motores de lectoras de cd o de discos rígidos tienen rodamientos pero es mas difícil trabajar con algo así debido al tamaño por eso opte por esos motores que a parte son de plástico así que no voy a tener problemas de corrosión, por ahí quizás por el sol se arruine el plástico pero eso no lo comprobé así que no sabría decirte que durabilidad tiene.
En cuanto a la construcción del mismo lo que hice fue cortar todo el soporte junto con las palas y dejar nada mas que el centro que es el que tiene el motor propiamente dicho, luego lo desarme y le saque el imán circular que posee que es el que lo frena, también le saque todo el estator completo junto con la placa impresa, de esta manera solo deje la tapa con el eje y todo esto montado sobre la base que tiene los rodamientos. De esta manera lo que hice fue perforar la tapa con 120º de separación entre cada perforación para colocar los rayos de bicicleta.
Porque use rayos? simple, en los extremos del mismo tiene rosca y una tuerca. Lo que hice fue cortar el rayo a la medida que yo quise en mi caso 8,5[cm] es la distancia desde el centro del eje del motor a el centro de las tapas de desodorante; en el extremo que corte lo aplaste y le hice una ranura al medio para poder pasarle un tornillito y ajustar el rayo a la tapa, luego en el otro extremo que tiene la rosca corte las tuerquitas a la mitad para poder ajustar de un lado y del otro cada coperola o copela y listo eso es todo el armado.
Todo eso lo monte sobre un caño de pvc que tiene el mismo diámetro que el del motor de esta manera no provoca perturbaciones en el aire alrededor del anemómetro, le pegue un pequeño imán en la tapa(eso depende de cada uno en mi caso le puse uno por la precisión en los cálculos, si deseo mejor precisión le agrego mas imanes ) y un sensor tipo reed switch montado sobre el tuvo, que también puede ser un sensor del tipo Hall.
Espero haber podido satisfacer tu curiosidad.

Saludos.

[Ricber]

Si, gracias por la aclaracion.

[David Met]

Muy interesante la manera de armar el anemómetro. 

En cuanto a tu pregunta,

quería saber como solucionaron el tema de la formula implementando los coeficientes en cuanto a perdidas por rozamiento y forma de las coperolas en lenguaje assembler.

Aún yo no he armado el anemómetro por lo que aún no te puedo indicar como resolví ese tema. Pero se me ocurren las siguientes opciones para resolverlo.

Empecemos con la menos recomendada. Despreciar el error de rozamiento y de las coperolas. Cabe aclarar, que la velocidad del viento, no es tan crítico para poder realizar un pronóstico. Si lo es, en cambio, la dirección del viento, ya que el mismo está directamente relacionado con las isobaras.

La segunda opción que se me ocurre es buscar, por medios de fórmulas, el coeficiente de rozamiento de los materiales afectados. Una vez calculado esto, se lo agrega al valor de la velocidad del viento obtenido.

Otra opción es que lo hagas por medio de pruebas. A partir de una velocidad del viento conocido, ver cuanto te entrega el tu anemómetro y ver la diferencia obtenida. Se realiza una tabla y se puede sacar una constante, si lo hubiese, o un porcentaje de error a sumar. Sería la manera que lo hizo Petterson y que por ahora, es la opción que yo voy a implementar.

Él realizó una tabla indicando, la velocidad del viento real V y la velocidad del viento obtenida por su anemómetro v. Con estos dos datos, obtuvo la relación F = V/v
Por ejemplo, la velocidad del viento real es V = 20 km/h y el anemómetro le indica 17 km/h Si aplicamos la fórmula nos da 1,18.
Suponiendo que esta relación se mantiene constante para otras velocidades del viento, puedes obtener la velocidad del viento real despejando V de la fórmula de relación, la cual quedaría V = F x v.
A F se lo conoce y sería 1,18 y a v también se lo conoce. Suponiendo que v = 37,5km/h el viento real es V = 1,18 x 37,5 km/h = 44,25 km/h

Se complica ahora saber bien acierta, la verdadera velocidad del viento para calibrar el anemómetro y obtener la relación F. A mi se me ocurre dos opciones.

1- Acercarse hasta una estación meteorológica, colocar nuestro anemómetro a la misma altura del anemómetro (y que son 10 metros desde el suelo, sería lo ideal, pero no siempre es así) y obtener la relación F.

2- Montar el anemómetro en el auto, más un GPS (porque el velocímetro del auto puede tener hasta un + - 10% de error y esperar un día calmo.

Y nos falta las coperolas. Lo mejor de todo, sería que en su parte trasera, sea bien convexa para garantizar la menor resistencia al avance y en su borde, posea un aro con filo para cortar al aire y no genere turbulencia. Esto hará una mejor respuesta para alcanzar un 63%  y 90% de la velocidad V partiendo de reposo. Este tiempo, en segundo, cuanto menor sea, mejor será el anemómetro.

[Ricber]

Les dejo un link sobre el calculo de los anemometros.
http://www.unioviedo.es/Areas/Mecanica.Fluidos/docencia/_asignaturas/mecanica_de_fluidos/07_08/S7%20anemometro.pdf

[David Met]

Muy buen link Ricber 

[Sergio_]

Muchas gracias por la información a los dos , ahora voy intentar aplicarlo en el programa, aunque antes tengo que solucionar unos pequeños inconvenientes técnicos sobre las interrupciones...

[soymoe]

no se puede bajar el pdf...del link

[Ricber]

Es cierto, veo si encuentro el archivo y lo subo

[Ricber]

Encontre el archivo, lo adjunto