Principiul sondei termice a anemometrului
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 firul metalic în direcția verticală, acesta va elimina o parte din căldura din firul metalic, determinând scăderea temperaturii firului metalic. 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 dintr-un fir scurt și subțire întins între două console. 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 5μm și o lungime de 2mm; sonda mică are un diametru de numai 1μm și o lungime de 0.2mm.
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 măsurători de la 0 la 5m/s; sonda roata a anemometrului este ideala pentru masurarea debitelor de la 5 la 40m/s; iar tubul Pitot poate fi folosit pentru a obține rezultate în intervalul de viteză mare. 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.
Sonda termica pentru anemometru
Principiul de funcționare al sondei termice a anemometrului se bazează pe fluxul de aer de impact rece care elimină căldura de pe elementul de încălzire. Cu ajutorul unui comutator de reglare pentru a menține temperatura constantă, curentul de reglare este proporțional cu debitul. Când se utilizează o sondă termică în debit turbulent, fluxul de aer din toate direcțiile lovește elementul termic simultan, afectând acuratețea rezultatelor măsurătorii. Când se măsoară în debit turbulent, valoarea indicată a senzorului de debit al anemometrului termic este adesea mai mare decât cea a sondei roții. Fenomenele de mai sus pot fi observate în timpul măsurării conductei. În funcție de proiectarea modului în care este gestionată turbulența conductei, aceasta poate apărea chiar și la viteze mici. Prin urmare, procesul de măsurare a anemometrului trebuie efectuat pe partea dreaptă a conductei. Punctul de pornire al părții în linie dreaptă trebuie să fie de cel puțin 10×D (diametrul conductei D=, în CM) în fața punctului de măsurare; punctul final ar trebui să fie de cel puțin 4×D după punctul de măsurare. Nu trebuie să existe obstacole în secțiunea fluidului. (margini, surplome, obiecte etc.)
Principiul de funcționare al sondei de roată a anemometrului se bazează pe transformarea rotației în semnale electrice. Mai întâi, printr-o pornire prin inducție de proximitate, rotația roții este „numărat” și este generată o serie de impulsuri, care este apoi convertită și procesată de detector. Obțineți valoarea vitezei. Sonda cu diametru mare (60mm, 100mm) a anemometrului este potrivită pentru măsurarea debitelor turbulente cu debite medii și mici (cum ar fi la evacuarea conductei). Sonda cu diametru mic a anemometrului este mai potrivită pentru măsurarea fluxului de aer acolo unde secțiunea transversală a conductei este de peste 100 de ori mai mare decât secțiunea transversală a capului de explorare.
