Ein Schallanemometer ist ein Instrument, das die Windgeschwindigkeit mithilfe von Festkörper-Ultraschalltransduktion misst. Es ist so konzipiert, dass es Ultraschallimpulse zwischen gegenüberliegenden Wandlern aussendet, um den Einfluss eines Windmediums auf die mechanische Energie akustischer Schwingungen zu messen. Durch die elektronische Überwachung der Pulslaufzeiten über einen Weg in Paaren oder mehreren Paaren erkennt ein Schall-Anemometer Windstärke und -richtung und kann auf andere Messwerte wie Temperatur und atmosphärische Veränderungen schließen.
Messungen von Pulsdurchgängen können in ein-, zwei- oder dreidimensionalen Strömungen erfasst werden. Die Auflösung wird durch die Weglänge zwischen den Wandlern bestimmt, die typischerweise etwa 4 Zoll (etwa 10 cm) bis 8 Zoll (etwa 20 cm) beträgt. Schall-Anemometer-Geräte bedienen selbst turbulente Messungen mit einer feinen zeitlichen Auflösung von 20 Hertz (Hz) oder mehr.
Da die Schallgeschwindigkeit durch die Temperatur beeinflusst werden kann, können diese Instrumente als Thermometer fungieren, obwohl bekannt ist, dass Regen die Schallgeschwindigkeit variiert. Das Fehlen beweglicher Teile macht sie für den Einsatz an wetterwidrigen Orten wie Wetterstationen, Bojen und anderen Schiffs- und Luft- und Raumfahrtstandorten geeignet. Im Design können sie an Halterungen, Stangen oder anderen Stützstrukturen befestigt werden.
Messungen verschiedener Elemente zusammengenommen ermöglichen die Funktion des Schallanemometers; diese umfassen die Lückenlänge zwischen Wandlerflächen, die in gegenüberliegenden Himmelsrichtungen platziert sind; die Schallgeschwindigkeit; Geschwindigkeiten des Gasflusses; und die variable Zeit, die ein Ultraschallimpuls benötigt, um zu seinem gegenüberliegenden Wandler zu wandern. Das Instrument vergleicht die Geschwindigkeiten von Impulsen, die beispielsweise von Norden nach Süden und von Süden nach Norden wandern. Gegen den Wind reisende Impulse kommen später an als solche, die mit dem Wind reisen; die beiden Maße werden verglichen und die Windgeschwindigkeit berechnet. Einige Instrumente ermöglichen auch eine Diagnose zur Überprüfung der Maschinenfunktion bei Wetterbedingungen mit Nullwindgeschwindigkeiten. Sie sind manchmal mit Hygrometern, Barometern und Datenloggern zur Analyse von Feuchtigkeit und Luftdruck ausgestattet.
Ein weiterer wichtiger Aspekt der Schall-Anemometer-Technologie ist die Robustheit ihrer physikalischen Eigenschaften. Für spezielle Platzierungsbedingungen existieren verschiedene Ausführungen. So sind beispielsweise für Salzwasser hergestellte Instrumente korrosionsbeständig, ein deutlicher Vorteil gegenüber herkömmlichen Becher- und Flügelrad-Anemometern. Eine Technologie, die in der Lage ist, in großem Maßstab von leichten Variationen der Windbedingungen bis hin zu Änderungen aufgrund von Solarerwärmung zu messen, findet in fast jeder Umgebung Anwendung.
Andere sind dafür gemacht, extreme Temperaturen und hohe Windgeschwindigkeiten zu überleben. Selbsterhitzungseigenschaften schützen sie vor dem Einfrieren. Schallanemometer wurden auch entwickelt, um der Platzierung in gefährlichen besiedelten Umgebungen wie Industriestandorten, Offshore-Bohrinseln, arktischen Stationen und Hochseeschiffen standzuhalten.
In Feldanwendungen dient die Schall-Anemometer-Technologie neben der Wetterstationsüberwachung anderen Zwecken. Diese Instrumente arbeiten in den Bereichen Umweltschutz, Gebäudesicherheit, Landwirtschaft und zahlreiche andere Kontexte. Sie bieten ein kleines Analogon für Windkraftanlagen, indem sie die ganzjährige Windverfügbarkeit für die Windparkplanung bewerten. Darüber hinaus unterstützen sie die Bereiche Flugmeteorologie, Energie und Katastrophenschutz. Diese Geräte dienen auch einer Vielzahl von Anwendungen im Stadt-, Umwelt- und Tiefbaubereich und überall dort, wo die Analyse der Windbedingungen ein wichtiges Element bei der Entscheidungsfindung ist.