La misura della velocità di rotazione di un ventilatore è un’operazione che, tutto sommato, può risultare abbastanza semplice. In questo articolo illustriamo un metodo estremamente facile che ha la funzione di misurare la velocità delle pale di un ventilatore, senza la necessità di costruire alcun dispositivo elettronico.

Esistono diversi metodi

Per effettuare questo tipo di misura esistono diversi metodi. Uno dei più utilizzati e tradizionale metodo consiste nell’usare un fotodiodo e una fonte di luce. Con un opportuno circuito elettronico si scandisce e si misura, poi, l’interruzione del fascio luminoso determinando, infine, la frequenza e la velocità di rotazione delle pale. Il metodo utilizzato nell’articolo è completamente diverso e risulta molto ingegnoso ma semplice al tempo stesso. Esso non fa alcun utilizzo di congegni o dispositivi elettronici e per la sua realizzazione serve solo un software. Inoltre il metodo è alla portata di tutti e può essere eseguito in maniera molto semplice e veloce.

Il nostro metodo del “soffio”

Il metodo utilizzato consiste nel soffiare all’interno del ventilatore, durante la sua rotazione a pieno regime. Durante tale rotazione, il soffio entrante produrrà un sibilo, una nota acustica la cui frequenza dipende proprio dalla velocità della rotazione delle pale. Più la rotazione è elevata e più il suono, dunque, risulterà acuto. Registrando è analizzando poi il suono con un microfono e un software audio si potrà evidenziare la frequenza della nota prodotta. E’ sufficiente, alla fine, dividere il risultato per il numero delle pale per determinare la frequenza esatta di rotazione, ossia quante volte il perno del motore gira su se stesso ad ogni secondo. Esaminiamo, adesso le diverse semplici fasi da seguire.

Prima fase: accensione

Si accenda il ventilatore e si aspettino alcuni secondi, in modo che esso vada a pieno regime di rotazione e raggiunga la massima velocità. Si predisponga quindi un telefonino in modalità di registratore vocale per essere utilizzato come tale. Si avvii, dunque, la registrazione e a questo punto si soffi in modo deciso sulle pale del ventilatore, possibilmente nel punto più esterno della circonferenza, in modo che il sibilo prodotto risulti più chiaro, forte e ben udibile. Sono sufficienti pochi secondi di registrazione.

Seconda fase: memorizzazione del file prodotto sul computer

Per meglio raggiungere lo scopo della misurazione si consiglia di trasferire, sul proprio personal computer, il file audio prodotto. A seconda del tipo di telefonino e del sistema utilizzato, nonché della tipologia di connessione, i metodi portanno essere diversi. In ogni caso, il file prodotto dal registratore vocale deve essere memorizzato su una cartella del computer. Solitamente l’estensione del file audio è MP4 oppure AU.

Terza fase: utilizzo del software audio

È possibile utilizzare qualsiasi tipologia di software audio anche freeware. L’importante che tale programma abbia la possibilità di eseguire un analisi FFT ossia una creazione di uno spettrogramma per analizzare il file audio prodotto nel dominio della frequenza. Si apra dunque il file audio con il software in questione e si evidenzi solo la parte che mostra il tono acustico generato dal suono, tralasciando tutte le altre parti non desiderate.

Quarta fase: determinazione della frequenza

Sì selezioni, a questo punto, la parte della traccia audio che contiene il soffio prodotto. Si acceda, dunque, alla modalità di analisi di spettro (FFT), visualizzando un grafico nel dominio delle frequenze, che mostra le varie frequenze prodotte dal soffio. Ovviamente non si tratta di una nota acustica perfetta e sinusoidale, pertanto il grafico mostrerà diversi picchi e diverse armoniche che compongono il suono finale. A noi interessa rintracciare e comprendere quale sia la nota acustica del nostro suono. Tale operazione non dovrebbe risultare molto complicata perché solitamente essa si evidenzia nella parte più amplificata del grafico stesso. La frequenza prodotta è quella realizzata proprio dalla rotazione delle pale.

Quinta fase: divisione del risultato

L’ultima fase della procedura è molto importante. Il suono prodotto, infatti, è il risultato di una continua alternanza delle pale del ventilatore. Più elevato è il numero delle pale e più alta risulta la frequenza del suono prodotto, a parità di giri del motore. In altre parole, il risultato prodotto dallo spettrogramma deve essere diviso per il numero delle pale del ventilatore. Solo in questa maniera si può determinare la frequenza esatta di rotazione. Nell’esempio, il suono prodotto dal soffio è stato di circa 100 Hz e il ventilatore è composto da 3 pale.

Conclusioni

Questo articolo dimostra come talvolta la determinazione dei risultati può essere eseguita senza utilizzare alcun dispositivo complesso e molto spesso i risultati finali possono essere raggiunti anche con una minima strumentazione e in maniera estremamente semplice. Il mondo dell’elettronica è talmente vasto che mette a dura prova la fantasia dello sperimentatore. Egli deve proprio puntare su tale aspetto. Le grandi idee, spesso, sono nate da concetti semplici e a volte anche casuali. Al posto del computer si può usare solo un’apposita APP dello smartphone che si occupi della misurazione dello spettro audio.