Tuulimittarit

Tuulimittarit ovat mittauslaitteita, joilla mitataan ilman virtauksen nopeutta ja joidenkin mallien mukaan myös suuntaa. Niitä käytetään meteorologiassa, ilmailussa, meriliikenteessä sekä uusiutuvan energian, kuten tuulivoiman, laskennassa. Suomessa tuulimittarit ovat olennainen osa sääasema- ja ilmastointijärjestelmiä sekä tutkimuslaitteita.

Tyypillisiä tuulimittareita ovat kupu-/siipimittarit (cup anemometers), kehä- tai siipumittarit (vanes anemometers), sekä kehittyneemmät nopeat mittalaitteet kuten kuumajohto- tai lämpöfimmimittarit sekä ultraäänimittarit. Kupu-anemometreja käytetään laajalti perinteisinä mittaristoina, kun taas ultraäänisensorit tarjoavat nopean vasteen ja vähemmän liikkuvaa osia. Monimutkaisissa järjestelmissä voidaan yhdistää sekä nopeuden että suunnan mittaus.

Toimintaperiaate perustuu ilmavirtauksessa syntyvään liikkuvan osan vasteeseen. Kupumittarissa ilmanpaineen aiheuttama tuulen pyörittää kupujen kehää, ja pyörimisnopeutta verrataan wind speediksi. Vane-mittari mittaa sekä nopeuden että suunnan käyttämällä tuulen suunnan mitoitteellista siipeä. Ultraäänimittarit mittaavat ilmavirrän aika-eroa kahden ulträänipulssin välillä, mikä antaa sekä nopeuden että suunnan nopeasti. Mittaukset esitetään usein metreinä sekunnissa (m/s) tai muuntamalla ne km/h tai mph.

Käyttökohteita ovat sää- ja ilmastotutkimus, lentoliikenne, meriliikenne sekä tuulivoimatutkimus ja –valmistelu. Mittausdata kerätään ja kalibroidaan standardien mukaan, ja niitä ylläpidetään sekä kalibroinnin että huollon avulla. Kalibrointi sekä länsieurooppalaiset ja kansainväliset standardit takaavat tulosten vertailtavuuden.

Historiaan kuuluvat kupu-anemometrin kehittäminen 1800-luvulla ja sen jälkeen tapahtunut kehitys monipuolisemmaksi ja nopeammaksi sekä digitaalisten että ultraäänipohjaisten antureiden suosion kasvu. Nykyään tuulimittarit ovat keskeinen osa sekä käytännön sääennusteita että tutkimusta, ja ne tarjoavat tietoa ilmaston ja energiaresurssien hallintaan.