Structura senzorului și principiul anemometrului
Anemometrele pot furniza cele mai originale date înregistrate privind viteza și direcția vântului în stațiile hidrografice, protecția mediului, agricultură, silvicultură, centrale electrice, insule, transporturi, mine și alte industrii.
Senzorul anemometrului adoptă o structură tradițională a cadru rotativ cu două cupe. Acesta convertește viteza vântului în viteza de rotație a cadrului rotativ.
Pentru a reduce viteza de pornire a vântului, se folosește o cupă ușoară de vânt din materiale speciale și un suport pentru rulment de bijuterii. După ce a fost detectat de senzor, dispozitivul fixat pe cadrul rotativ transmite semnalul către gazdă pentru măsurare.
Microcontrolerul din anemometru prelevează, corectează și calculează semnalul de ieșire al senzorului de vânt;
În cele din urmă, instrumentul emite cinci parametri: viteza vântului instantanee/viteza medie a vântului pe un minut/nivelul instantaneu al vântului/nivelul mediu al vântului pe un minut/înălțimea valului corespunzătoare nivelului mediu al vântului.
Parametrii măsurați sunt afișați direct digital pe afișajul LCD al instrumentului.
Pentru a reduce consumul de energie al instrumentului, senzorii și microcontrolerele din instrument au luat o serie de măsuri speciale pentru a reduce consumul de energie.
Pentru a asigura fiabilitatea datelor, atunci când tensiunea de alimentare este prea scăzută, marcajul bateriei din partea de jos a afișajului arată lipsa energiei, indicând utilizatorul că tensiunea de alimentare este prea scăzută și datele nu mai sunt. fiabil, iar bateria trebuie înlocuită la timp.
Cum funcționează un anemometru
Principiul de bază al unui anemometru este acela de a plasa un fir de metal subțire într-un fluid și de a trece un curent electric pentru a încălzi firul, astfel încât temperatura acestuia să fie mai mare decât temperatura fluidului, așa că anemometrul de sârmă se numește „sârmă fierbinte”. Când fluidul curge prin sârmă în direcția verticală, acesta va elimina o parte din căldură de pe sârmă, determinând scăderea temperaturii firului. Conform teoriei schimbului de căldură prin convecție forțată, se poate deduce că există o relație între căldura Q pierdută de firul fierbinte și viteza v a fluidului. O sondă standard cu fir fierbinte constă din două console care întind un fir metalic scurt și subțire, așa cum se arată în Figura 2.1. Firul metalic este de obicei realizat din metale cu puncte de topire ridicate și ductilitate bună, cum ar fi platina, rodiul și wolfram. Firele utilizate în mod obișnuit au un diametru de 5 μm și o lungime de 2 mm; sonda cea mai mică are un diametru de numai 1 μm și o lungime de 0.2 mm. În funcție de diferite utilizări, sondele cu sârmă fierbinte sunt, de asemenea, făcute în fire duble, fire triple, fire oblice, forme V, forme X etc. Pentru a crește rezistența, uneori se folosește o peliculă metalică în locul unui fir metalic. O peliculă metalică subțire este de obicei pulverizată pe un substrat izolator termic, care se numește o sondă cu film fierbinte, așa cum se arată în Figura 2.2. Sondele cu fir fierbinte trebuie calibrate înainte de utilizare. Calibrarea statică este efectuată într-un tunel de vânt standard special, iar relația dintre viteza curgerii și tensiunea de ieșire este măsurată și trasată într-o curbă standard; calibrarea dinamică se realizează într-un câmp de curgere pulsatorie cunoscut sau prin adăugarea unui circuit de încălzire la anemometru. Ultimul semnal electric pulsatoriu este utilizat pentru a verifica răspunsul în frecvență al anemometrului cu fir fierbinte. Dacă răspunsul în frecvență nu este bun, circuitul de compensare corespunzător poate fi utilizat pentru a-l îmbunătăți.
Intervalul de măsurare a vitezei curgerii de la {{0}} la 100m/s poate fi împărțit în trei secțiuni: viteză mică: 0 la 5m/s; viteză medie: 5 până la 40 m/s; viteză mare: 40 până la 100 m/s. Sonda termică a anemometrului este utilizată pentru măsurarea precisă de la 0 la 5m/s; sonda roata a anemometrului este ideala pentru masurarea debitelor de la 5 la 40m/s; iar tubul Pitot este folosit pentru a obține cele mai bune rezultate în domeniul de mare viteză. rezultat. Un criteriu suplimentar pentru selectarea corectă a sondei de viteză de curgere a unui anemometru este temperatura. De obicei, temperatura de funcționare a senzorului termic al unui anemometru este de aproximativ +-70C. Sonda roată a anemometrului special poate atinge 350C. Tubul Pitot este folosit peste +350C.
