El documento presenta el proyecto de construcción de un anemómetro realizado por estudiantes de la Universidad Nacional de Colombia. El anemómetro construido fue calibrado mediante comparación con un instrumento certificado, arrojando un error porcentual de 0.7%. El proyecto cumplió con el objetivo de aplicar los conocimientos adquiridos en el curso de Metrología para construir un instrumento de medida funcional.

1. METROLOGIA
PROYECTO:
CONSTRUIR UN INSTRUMENTO DE MEDIDA
ENTREGA FINAL
PROFESORA: DIANA CAROLINA GALVEZ
EDISON CAMILO VALLEJOS
RAFAEL GONZALES
HECTOR JAIME LADINO LARGO
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
SEDE MANIZALES
Manizales, 5 de Junio de 2014

2. INTRODUCCION
El curso de Metrología, nos permite un alcance de nuestros conocimientos tan
amplios, que para la finalización de este, estaremos en capacidad de construir un
instrumento de medida; pero no solo su construcción, sino con una amplia gama
de conceptos y aplicaciones, tales como calibración, análisis de error,
incertidumbres etc.
A continuación les presentamos la primera entrega del proyecto que
seleccionamos, el cual fue, la construcción de un anemómetro. Tal instrumento
nos permite medir el desplazamiento horizontal del aire, o como lo conocemos
mejor, el viento.
Aplicamos todo nuestro conocimiento en todos sus aspectos, esperando presentar
un instrumento que cumpla con todas las expectativas que se pueden generar y
así dar terminación a un curso que nos proporcionó conocimientos muy útiles a
los largo de nuestra carrera y nuestra vida.

3. MARCO TEORICO
El anemómetro es un instrumento meteorológico que se usa generalmente en la
valoración de un sitio para generación eléctrica, predicción del clima,
determinación de un sitio para la instalación de generadores eólicos, análisis de
las condiciones especiales del viento, niveles de turbulencia.
Específicamente, para medir la velocidad del viento o del desplazamiento
horizontal del aire, como también se le conoce.
Se usan principalmente los anemómetros de copas , que consta generalmente de
tres aspas con copas sobre las cuales actúa la fuerza del viento; el número de
vueltas puede ser leído directamente en un contador o registrado mediante
diferentes tipos de lectores.
Fig1: Anemométro ejemplo

4. Anemómetros
Fig. 2
La figura 1 nos muestra algunos Anemómetros para la medición de la velocidad
del aire empleado en la industria.
Los anemómetros se fabrican teniendo en cuenta varios aspectos: según el tipo de
aplicación. Son fabricados como anemómetros de hilo caliente, anemómetros de
rueda alada o como anemómetros herméticos portátiles o de bolsillo. Con
cualquiera de ellos se puede medir la fuerza eólica y la velocidad de circulación
del aire. Los resultados de la medición de la velocidad del aire se pueden
almacenar de diferentes maneras.
Son ideales para mediciones rápidas y permanentes. Existe un aparato adecuado
para cada necesidad, ya sea para la industria, la artesanía o como hobby, revisión
de instalaciones de climatización y ventilación, controles de proceso, pero también
para aficionados a diferentes deportes, etc. Igualmente, existen accesorios y
certificados ISO para estos medidores.
Intervalo de calibración:
Para mayor confianza en las mediciones, los anemómetros han de ser revisados
o calibrados periódicamente. No existe una norma que afirme cuándo se han de
ser calibrados los medidores. Hay que tener en cuenta los siguientes puntos a la
hora de determinar el intervalo:
 Magnitud medida y banda de tolerancia permitida

5.  Utilización de los medidores e instrumentos de control
 Frecuencia de empleo
 Condiciones ambientales
 Estabilidad de la calibración anterior
 Precisión de medición exigida
 Disposiciones relativas al sistema de control de calidad en las empresas
Todo esto significa que el período entre dos calibraciones ha de ser fijado y
controlado finalmente por el usuario mismo. Se recomienda que el intervalo de
calibración esté entre 1-3 años.
Tabla de las velocidades del viento
Tabla No 1
Escala de
valoración
Velocidad del
viento
(Km/h)
Indicación
Concepto/
valoración
0 0 – 2 El humo asciende verticalmente Tranquilo
1 2 – 5 El humo se desvía suavemente hacia un lado Suave
2 6 – 12 El viento se percibe en la piel Suave
3 13 – 20 Se mueven banderas ligeras Moderado
4 21 – 29 Se mueve polvo y papeles Moderado
5 30 – 39 Pequeños árboles empiezan a mecerse al viento Vivo
6 40 – 50 Los paraguas ya no se pueden utilizar Fuerte
7 51 – 61
Todos los árboles se mueven fuertemente / ya cuesta
trabajo moverse contra la dirección del viento
Fuerte
8 62 – 74 Las astas de los árboles se quiebran muy fuerte
9 75 – 87 Pueden presentarse daños importantes en edificios muy fuerte
10 88 – 101 Pueden presentarse los peores daños en edificios Masivo
11 102 – 116 Pueden presentarse los peores daños en edificios Masivo
12 117 >
Aniquilamiento de las construcciones más fuertes / se
buscan refugios inmediatamente
Huracanes

6. PROYECTO: CONSTRUIR UN INSTRUMENTO DE MEDIDA
SELECCIÓN DEL INSTRUMENTO: ANEMOMETRO
Se emplean diversos elementos y materiales para las diferentes partes del
instrumento: como la base, el eje central, las aspas o cazoletas, rodamientos para
el soporte rotatorio, elementos análogos y digitales para realizar la medición.
OBJETIVO:
Realizar la práctica del curso a través de la construcción de un instrumento de
medida, el cual nos permitirá realizar operaciones como la medición, calibración y
comparación de medidas, soportados en registros dados en un instrumento
certificado.
CONSTRUCCION:
Se emplea una base metálica para darle firmeza al instrumento y que tenga un
buen apoyo sobre el piso. Y de tal forma que evite cualquier tipo de
perturbaciones que puedan ejercer algún efecto sobre las copas.
Un eje central que se encarga de sostener el soporte rotatorio, los cuatro ejes
laterales y las cazoletas, el cual consta de un rodamiento de alta calidad para
minimizar el rozamiento mecánico.
El eje tiene una longitud considerable para evitar perturbaciones del aire que
pueda perjudicar con el flujo que chocaría sobre el cuerpo.
Las copas tienen la forma especial para garantizar la sensibilidad al paso del aire y
obtener la respuesta mecánica que necesitamos.
Un brazo que soporta parte del elemento digital.El elemento digital que nos dará
la lectura será un velocímetro de los que se usan para ciclismo deportivo, el cual
será calibrado según del diámetro que generen los ejes laterales en su giro, a
través de una relación interna de este.

7. Al compararlo con un instrumento con una calibración preestablecida, podemos
ajustarlo a nuestras necesidades o requerimientos y así tener nuestro instrumento
generando medidas reales.
Las unidades que vamos a emplear, serán km/h.
La resolución de nuestro instrumento, es la misma del elemento de medida que es
equivalente a 0,1 km/h.
La lectura máxima de nuestro instrumento es de 99.9 km/h.
Cabe resaltar que el rango de funcionamiento del instrumento es de 0 Km/h hasta
99.9 Km/h
Fig. 3
La figura 2 nos muestra un esquema del instrumento a fabricar.

8. MEDIDAS
Tabla 2 medidas de calibración
Instrumento utilizado para calibrar
km/h
Instrumento hecho km/h
0.90 1.10
1.83 1.82
2.74 2.72
3.65 3.63
4.51 4.50
5.48 5.62
6.41 6.40
Se tomaron 9 medidas.
Las medidas del instrumento utilizado para calibrar estaban dadas en pies por
minuto y en la Tabla 2 ya han sido convertidas a Km/h.
La velocidad promedio del instrumento de medida utilizado para calibrar fue de
2.84km/h, y el del instrumento hecho es de 2.86km/h. con estos 2 promedios se
procede a calcular el %𝜀.
%𝜀 = |
2.84 − 2.86
2.84
| ∗ 100% = 0.7%
CONCLUSIONES
El viento es una condición a medir muy variable, ya que cuenta con factores como
ráfagas Inesperadas, cambios de dirección, en sitios como Manizales, no tiene
constancia en su flujo.
Los elementos que se requieren para su fabricación, deben ser seleccionados de
tal manera que no se afecten con la intemperie, ya que es donde se pueden
instalar estos instrumentos para obtener mejores medidas.
La velocidad se puede establecer de manera instantánea, y también se puede dar
un manejo de promedio en un determinado periodo.
Efectos como la fricción, resistencia del viento, geometría, ubicación, cambios
repentinos del tiempo, cambios climáticos, son factores que debemos tener en
cuenta a la hora de establecer la correcta medición, y los parámetros que nos
pueden generar error a la hora de tomar la medición.

9. BIBLIOGRAFIA
Es.wikipedia.org/wiki/Anemómetro
www.infoagro.com/anemometro-kat_70015
www.pce-instruments.com/anemometros
ACCUWIND – Methods for classification of cup anemometers. J. A. Dahlberg, T. F.
Pedersen, Peter Busche. Risø-R-1555(EN). May 2006.
MEASNET Measurement Procedure for Cup Anemometer Calibrations. Final
Technical Experts
Group Draft. MEASNET, Leuven, Belgium. 22 Sep 98.

10. EDISON CAMILO VALLEJOS
RAFAEL GONZALES
HECTOR JAIME LADINO LARGO

11. FOTOS