Construyamos un anemómetro manual

Autor: Jordi Oriol. Palabras clave: anemómetro, viento, reciclaje, medida. Artículo de noviembre de 2008. Recuperado en mayo de 2013. Jordi nos enseña cómo construir un anemómetro a partir de materiales "comunes" y reciclables. No es difícil y puede resultar barato.

Colaboraciones de la RAM Colaboraciones de la RAM 31 May 2013 - 18:02 UTC

Introducción

Con este tutorial os enseñaré cómo podéis fabricar un anemómetro manual, con material casero o de rechazo.

Para empezar, os explicaré que un anemómetro es un aparato que sirve para medir la velocidad del viento.

Hay varios tipos de anemómetros que podemos encontrar en el mercado. Los más sencillos y baratos (unos 35 - 40 €) que son de hélice y tienen el "problema" que se tienen que encarar perfectamente a la dirección del viento para poder ser fiables (que no por esto son malos). Y de otros que ya son más fiables como los de "cazoletas" o media esfera (a partir de unos 60€) y los más caros, los anemómetros de ultrasonidos (unos 2.000€), aunque estos no son manuales. Veamos una muestra:

  • Anemómetro de hélices
  • Anemómetro de "cazoletas"
  • Anemómetro de ultrasonidos

Material

Vamos pues, a construir un anemómetro de "cazoletas". El material que utilizaremos será:

  • un disco duro de un ordenador que ya no sirva (que aprovecharemos el rotor)
  • un o dos CD's rallados o que no sirvan, que será el soporte
  • 3 topes de puerta de plástico y que tengan forma semicircular (que serán las "cazoletas")
  • un tubo, que será el cuerpo. El diámetro interior debe ser igual que el diámetro exterior del eje del rotor. En mi caso el diámetro (interior) es de 1,5 cm.
  • un velocímetro de bicicleta (para calcular la velocidad).

Comencemos

Antes que nada cogemos el disco duro y lo "desprecintamos". Sacamos la tira metálica que hay alrededor y debajo del rotor del disco. Después sacamos todos los tornillos que encontramos que pueden ser de estrella o bien torx (estrella de 6 puntas).

Una vez ya lo tenemos abierto, podemos ver la superficie de espejo que tiene el disco duro. Acabamos de sacar los 3 tornillos que sujetan el disco y le damos la vuelta. Ahora sólo queda el rotor y el cuerpo del disco. Con un martillo y con algún objeto puntiagudo (por ejemplo, un clavo de encofrador) damos un golpe seco y fuerte para hacer saltar el rotor.

Pues bien, ahora que ya tenemos el rotor fuera, podemos ver en su parte interior (tal y como se ve en la próxima fotografía) el bobinado y el imán que lo rodea.

Con mucha paciencia sacamos el bobinado y todo el imán. Esto nos permite que el rotor gire libremente sin el menor asomo de fricción.

Ahora que ya tenemos el rotor limpio, medimos el diámetro exterior del eje (en este caso da 1,5 cm) y vamos a un herrero a buscar un tubo de acero galvanizado que tenga este diámetro interno. El tubo que cogí medía unos 25 cm de largo. Se hace un corte en diagonal de 45º a unos 7 cm y lo soldamos perpendicularmente a éste. Entonces soldamos una varilla a 1 cm de la boca de dónde ha de ir el rotor (este trozo servirá para poder acoplar el sensor de lectura del velocímetro). Después lo pulimos con papel de lija y con spray de pintura blanca lo pintamos. No tengamos prisa, es mejor dar pases suaves y cuando esté seco repetir, que querer que quede perfecto a la primera. Ahora ya tenemos el cuerpo del anemómetro.

Vamos ahora a preparar el soporte. Cogemos un CD, lo ponemos sobre el rotor y marcamos dónde tienen que ir los agujeros para poder sujetar bien el conjunto. Con una barrena (berbiquí) se hacen los agujeros que coinciden con los tornillos que tiene el rotor. Tenemos que ir con mucho cuidado, puesto que los agujeros son muy próximos del centro y debemos vigilar que no se nos rompa el CD o que el plástico se deforme. Después escogemos un agujero y trazamos una raya en línea recta que vaya a buscar la esquina opuesta del CD pasando por medio. Seguidamente repetimos esta operación con los dos agujeros que nos quedan (así queda dividido en 3 partes iguales de 120º cada una). En estas líneas tenemos que alinear los topes de puerta.

Podríamos dejar el CD entero, pero podría dar errores de cálculo puesto que el propio CD, si no lo pusiéramos bien horizontal, podría frenar el viento (como muestra la siguiente fotografía).

Por lo tanto lo presentamos, con los topes de puerta y marcamos bien el grueso que debemos dejar para hacer la forma de hélice dónde quedarán sujetos los topes. Después cortamos (con unas tijeras fuertes, por ejemplo, de cocina) siguiendo estas líneas, desde la parte de fuera hacia adentro, dejando una redonda de unos 2,5 cms al centro, tal y como se observa en la fotografía de más abajo. Si lo hiciéramos de forma ajustada cómo está en la fotografía de la izquierda, es demasiado frágil. Una vez está hecha la plantilla, se puede sacar la lámina dónde se guarda la información, y quedará tal y como se muestra en la fotografía de la derecha.

Aquí vemos el conjunto presentado del rotor, con el soporte i las "cazoletas".

Esta misma operación la podemos realizar en un segundo CD y los podemos pegar con pegamento tipo "Super Glue". Nos quedará un soporte más consistente. Debemos pensar en hacer unos agujeros más grandes en el de encima ya que los tornillos son demasiados cortos para poder unir el soporte al rotor. En la fotografía de la izquierda se ve el agujero del imán. Y en la foto de la derecha ya está clavado y preparado para ser montado. Está pintado de blanco únicamente por estética (al pegarlo con el pegamento queda "feo", queda "empañado")

Fijaremos el sensor en la barra de arriba. Procuraremos que la separación entre el imán y el sensor de velocidad sea de unos 5 mm máximo. Finalmente hemos colocado el eje del rotor dentro el tubo (encaja perfectamente) y los hemos pegado con pegamento "Super Glue". A la derecha, primera toma de contacto con el aparato.

Las pruebas

Las normas de un anemómetro es que debe girar libremente, sin ningún tipo de rozamiento, con una resistencia mínima al aire. Esto lo hemos intentado lograr con la supresión del bobinado y del imán del rotor del disco duro. Al utilizar material de poco peso, logramos que tenga la mínima inercia al arrancar. Posiblemente el soporte de dos CD 's, pesa un poquito más, por lo tiene más masa, pero esto no tendría que afectar para nada la medida, pero si al tiempo de arranque e igualar la velocidad del viento.

Al ser de "cazoletas" hay menos resistencia en la zona curvada de los topes de puerta, por lo cual el viento se desliza por encima la parte curva y empuja por dónde hay más resistencia, lógicamente habrá un par de giro dónde el anemómetro empezará a girar.

¿Y cómo calcula el velocímetro la velocidad "real" del viento?

Pues bien, tenemos que saber el diámetro del anemómetro. Los CD's hacen 12 cm (4.72"), pero una vez montadas las "cazoletas", estas sobresalen un poco, miramos el radio y nos da 7 cm.

La circunferencia será de:

Longitud = Pi * Diámetro, --> L = 3.1416 * 14, --> L= 43,98 cm

Según una tabla que trae el manual de instrucciones, la longitud del diámetro nos da un código. Pues bien, éste es el código que debemos anotar al velocímetro.

Se puede probar andando rápido o incluso en coche en una carretera sin tráfico (para poder ir a diferentes velocidades constantes) y sin viento. Debemos vigilar de tener el anemómetro lo más alejado del coche para evitar las turbulencias que se provocan.

Elementalmente NO HACERLO NUNCA CONDUCIENDO UNO MISMO Y NO SUPERAR LAS VELOCIDADES MÁXIMAS ESTABLECIDAS.

Para terminar, sería ideal poder hacer pruebas en un túnel de viento (opción prácticamente imposible), pero seguramente es mucho más sencillo hacer pruebas de medición con un anemómetro homologado. Las pruebas que pude realizar dieron unas diferencias de un 5 %.

Y finalmente, unas fotografías con el resultado final. Es el modelo con 2 CD's.

Espero que os haya gustado y que os animéis a hacerlo.

Saludos,

RAM quiere agradecer a Jordi Oriol su amabilidad por permitirnos reproducir su trabajo. Recomendamos visitar su página web personal:

http://www.calonge-meteoweb.com/

Esta entrada se publicó en Reportajes en 31 May 2013 por Francisco Martín León
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