Un anemómetro sónico es un instrumento que mide la velocidad del viento mediante transducción ultrasónica de estado sólido. Está diseñado para emitir pulsos ultrasónicos entre transductores opuestos para medir el efecto de un medio de viento sobre la energía mecánica de las vibraciones acústicas. Mediante el monitoreo electrónico de los tiempos de tránsito de pulsos a través de una ruta en pares o múltiples pares, un anemómetro sónico detecta la fuerza y la dirección del viento y puede inferir otras lecturas como la temperatura y los cambios atmosféricos.
Las mediciones de los tránsitos de pulsos se pueden detectar en flujos de una, dos o tres dimensiones. La resolución está determinada por la longitud de la ruta entre los transductores, que normalmente es de alrededor de 4 pulgadas (aproximadamente 10 cm) a 8 pulgadas (aproximadamente 20 cm). Los dispositivos de anemómetro sónico sirven incluso para mediciones turbulentas con una resolución temporal fina de 20 hercios (Hz) o más.
Como la velocidad del sonido puede verse afectada por la temperatura, estos instrumentos pueden funcionar como termómetros, aunque se sabe que la lluvia varía la velocidad del sonido. La falta de partes móviles las hace adecuadas para su uso en ubicaciones adversas al clima, como estaciones meteorológicas, boyas y en otras ubicaciones marinas y aeroespaciales. En el diseño, pueden fijarse a soportes, postes u otras estructuras de soporte.
Las mediciones de varios elementos tomados en conjunto permiten que el anemómetro sónico funcione; estos incluyen la longitud del espacio entre las caras del transductor colocadas en puntos opuestos de la brújula; la velocidad del sonido; velocidades de flujo de gas; y el tiempo variable que tarda un pulso de ultrasonido en viajar a su transductor opuesto. El instrumento compara las velocidades de los pulsos, por ejemplo, viajando de norte a sur y de sur a norte respectivamente. Los pulsos que viajan contra el viento llegan más tarde que los que viajan con el viento; se comparan las dos medidas y se calcula la velocidad del viento. Algunos instrumentos también permiten diagnósticos para verificar el funcionamiento de la máquina en condiciones climáticas con velocidades de viento cero. A veces están equipados con higrómetros, barómetros y registradores de datos para analizar la humedad y la presión barométrica.
Otro aspecto clave de la tecnología de anemómetro sónico es la robustez de sus características físicas. Existen varios diseños para condiciones de colocación especializadas. Por ejemplo, los instrumentos hechos para agua salada están diseñados para ser resistentes a la corrosión, una marcada ventaja sobre los tradicionales anemómetros de copa y paleta. Una tecnología capaz de medir desde ligeras variaciones de las condiciones del viento hasta cambios debidos al calentamiento solar a gran escala tiene usos en casi cualquier entorno.
Otros están hechos para sobrevivir a temperaturas extremas y altas velocidades del viento. Las capacidades de autocalentamiento los protegen del congelamiento. Los anemómetros sónicos también se desarrollan para resistir la colocación en entornos poblados peligrosos, como sitios industriales, plataformas marinas, estaciones árticas y embarcaciones oceánicas.
En aplicaciones de campo, la tecnología de anemómetro sónico sirve para otros objetivos además del monitoreo de estaciones meteorológicas. Estos instrumentos funcionan en el control de la contaminación, la seguridad de los edificios, la agricultura y muchos otros contextos. Proporcionan un análogo a pequeña escala para las turbinas eólicas al evaluar la disponibilidad eólica durante todo el año para la planificación de parques eólicos. Además, ayudan en la meteorología aeronáutica, la energía y el control de desastres. Estos dispositivos también sirven para una gran cantidad de aplicaciones en contextos urbanos, ambientales y de ingeniería civil, y donde el análisis de las condiciones del viento proporciona un elemento vital en la toma de decisiones.