Trei tipuri comune de anemometre
1. Anemometru termic
Un instrument de măsurare a vitezei care convertește semnalele vitezei curgerii în semnale electrice și poate măsura, de asemenea, temperatura sau densitatea fluidului. Principiul este de a plasa un fir metalic subțire (numit fir fierbinte) care este încălzit de electricitate în fluxul de aer. Disiparea căldurii firului fierbinte în fluxul de aer este legată de debitul, iar disiparea căldurii provoacă o modificare a temperaturii firului fierbinte și o schimbare a rezistenței. Semnalul debitului este apoi convertit într-un semnal electric. Are două moduri de lucru: ① curent constant. Când curentul prin firul fierbinte rămâne constant și temperatura se modifică, rezistența firului fierbinte se modifică, rezultând o modificare a tensiunii la ambele capete, și astfel se măsoară debitul Tip temperatură constantă. Temperatura liniei fierbinți rămâne constantă, de exemplu la 150 de grade, iar debitul poate fi măsurat pe baza curentului aplicat necesar. Tipul cu temperatură constantă este utilizat mai pe scară largă decât tipul cu curent constant.
Lungimea firului fierbinte este în general în intervalul de {{0}}.5-2 milimetri, iar diametrul este în intervalul de 1-10 micrometri. Materialul folosit este platină, tungsten sau aliaj de platină-rodiu. Dacă se folosește o peliculă metalică foarte subțire (mai puțin de 0.1 microni grosime) în locul unui fir metalic, se numește anemometru cu film fierbinte, care funcționează similar cu un fir fierbinte, dar este folosit în principal pentru a măsura fluxul de lichid viteză. Pe lângă tipul obișnuit cu o singură linie, linia fierbinte poate fi, de asemenea, o combinație de tip linie dublă sau linie triplă, utilizată pentru a măsura componentele vitezei în diferite direcții. Ieșirea semnalului electric de la linia fierbinte, după amplificare, compensare și digitizare, poate fi introdusă în computer pentru a îmbunătăți acuratețea măsurării, a finaliza automat procesul de post-procesare a datelor, a extinde funcția de măsurare a vitezei și a măsura simultan valorile instantanee și medii, viteze combinate și parțiale, intensitatea turbulenței și alți parametri de turbulență. Comparativ cu tuburile Pitot, anemometrul cu fir fierbinte are un volum mai mic al sondei și o interferență mai mică cu câmpul de curgere; Răspuns rapid, capabil să măsoare viteza de curgere instabilă; Are avantajul de a putea măsura viteze foarte mici (cum ar fi până la 0,3 metri pe secundă).
Atunci când se utilizează o sondă sensibilă la temperatură în turbulențe, fluxul de aer din toate direcțiile afectează simultan elementul termic, ceea ce poate afecta acuratețea rezultatelor măsurătorii. Când se măsoară în turbulență, citirea senzorului de debit al anemometrului termic este adesea mai mare decât cea a sondei rotative. Fenomenul de mai sus poate fi observat în timpul măsurării conductei. Conform diferitelor modele pentru gestionarea fluxului turbulent în conducte, acesta poate apărea chiar și la viteze mici. Prin urmare, procesul de măsurare a anemometrului ar trebui să fie efectuat în secțiunea dreaptă a conductei. Punctul de pornire al secțiunii drepte trebuie să fie de cel puțin 10 × D (D=diametrul conductei, în CM) în afara punctului de măsurare; Punctul final ar trebui să fie la cel puțin 4 × D în spatele punctului de măsurare. Secțiunea transversală a fluidului nu trebuie să aibă obstacole (margini, surplome, obiecte etc.).
2. Anemometru cu rotor
Principiul de funcționare al sondei rotorului unui anemometru se bazează pe transformarea rotației în semnale electrice. În primul rând, trece printr-un cap de detectare a proximității pentru a „număra” rotația rotorului și a genera o serie de impulsuri. Apoi, este convertit și procesat de un detector pentru a obține valoarea vitezei. Sonda cu diametru mare (60 mm, 100 mm) a anemometrului este potrivită pentru măsurarea debitului turbulent cu viteze medii până la scăzute (cum ar fi la ieșirile din conductă). Sonda cu diametru mic a unui anemometru este mai potrivită pentru măsurarea fluxului de aer în conducte cu o suprafață a secțiunii transversale mai mare de 100 de ori mai mare decât a sondei.
3. Anemometru cu tub Pitot
Inventat de fizicianul francez H. Pito în secolul al XVIII-lea. Un tub Pitot simplu are un tub subțire de metal cu un mic orificiu la capăt ca tub de ghidare a presiunii, care măsoară presiunea totală a fluidului în direcția fasciculului de curgere; Un alt tub de presiune este scos din peretele principal al conductei de lângă partea din față a tubului subțire de metal pentru a măsura presiunea statică. Manometrul diferenţial este conectat la două conducte de presiune, iar presiunea măsurată este presiunea dinamică. Conform teoremei lui Bernoulli, presiunea dinamică este proporțională cu pătratul vitezei curgerii. Prin urmare, viteza de curgere a fluidului poate fi măsurată folosind un tub Pitot. După îmbunătățiri structurale, acesta devine un tub pitot combinat, și anume tub de presiune statică pitot. Este un tub dublu stratificat îndoit în unghi drept. Manșonul exterior și manșonul interior sunt sigilate și există mai multe găuri mici în jurul manșonului exterior. Când măsurați, introduceți acest manșon în mijlocul conductei măsurate. Gura carcasei interioare este orientată spre direcția fasciculului de curgere, iar deschiderile micilor găuri din jurul carcasei exterioare sunt perpendiculare pe direcția fasciculului de curgere. În acest moment, diferența de presiune dintre carcasele interioare și exterioare poate fi măsurată pentru a calcula viteza de curgere a fluidului în acel punct. Tuburile Pitot sunt utilizate în mod obișnuit pentru a măsura viteza fluidelor în conducte și tuneluri de vânt, precum și în râuri. Dacă viteza de curgere a fiecărei secțiuni este măsurată conform reglementărilor, aceasta poate fi integrată pentru a măsura debitul fluidului din conductă. Dar atunci când fluidul conține o cantitate mică de particule, poate bloca orificiul de măsurare, deci este potrivit doar pentru măsurarea debitului fluidelor fără particule. Deci, tuburile Pitot pot fi folosite și pentru a măsura viteza vântului și debitul, care este principiul anemometrelor cu tub Pitot.
