Принцип дії датчиків швидкості вітру з трубкою Піто
Трубка Піто, також відома як "трубка швидкості повітря", "трубка швидкості вітру", є вимірюванням загального тиску повітряного потоку та статичного тиску для визначення швидкості повітряного потоку трубчастого пристрою, винайдений французом Х. Піто та названий.
Швидкість повітряного потоку важко виміряти безпосередньо експериментальними методами, але тиск повітряного потоку можна легко виміряти манометром. Він в основному використовується для вимірювання швидкості літака, але також має ряд інших функцій. Отже, тиск можна виміряти трубкою Піто, а потім розрахувати швидкість повітряного потоку, застосовуючи теорему Бернуллі. Трубка Піто складається з круглої головки подвійного корпусу (див. малюнок), діаметр зовнішнього корпусу D, у центрі круглої головки O на отворі загального тиску, з’єднаного з внутрішнім корпусом, з’єднаним з одним кінцем манометра, діаметр отвору для {{0}}.3 ~ 0,6 D. У зовнішньому корпусі від бічної поверхні O близько 3 ~ 8 DC по колу периметра рівномірно відкривають ряд з отворів для статичного тиску, перпендикулярних до стінки зовнішнього корпусу, з’єднаних з манометром з іншого боку, трубка Піто розміщена для вимірювання швидкості постійного повітряного потоку, так що трубка використовується для розрахунку теореми Бернуллі про повітря швидкість. Трубка Піто поміщається в постійний потік повітря так, щоб вісь труби і напрямок повітряного потоку збігалися, передній край трубки до набігаючого потоку. Коли повітряний потік наближається до точки O, швидкість потоку поступово зменшується, потік до точки O застою припиняється до нуля. Таким чином, виміряна точка O є загальним тиском P. По-друге, оскільки трубка дуже тонка, точка C від точки O досить віддалена, тому точка C при швидкості та тиску в основному відновлюється до однакових з вхідною швидкістю V та тиском Р дорівнює значенню тиску, тому виміряне в точці С є статичним тиском. Для потоку з низькою швидкістю рівняння для визначення швидкості потоку задається теоремою Бернуллі:
За загальним тиском, виміряним манометром, і статичною різницею тиску PP, а також густиною рідини ρ можна розрахувати відповідно до формули для швидкості повітряного потоку.
Принцип роботи ультразвукового датчика швидкості вітру
Принцип роботи ультразвукового датчика швидкості вітру полягає у використанні ультразвукового методу різниці в часі для вимірювання швидкості вітру. Оскільки швидкість поширення звуку в повітрі та напрямок вітру будуть накладатися на швидкість повітря. Якщо напрямок поширення ультразвукової хвилі збігається з напрямком вітру, то її швидкість буде прискорена; навпаки, якщо напрямок поширення ультразвукової хвилі протилежний напрямку вітру, то її швидкість буде сповільнена. Тому за фіксованих умов виявлення швидкість поширення ультразвуку в повітрі може відповідати функції швидкості вітру. Точну швидкість і напрям вітру можна отримати розрахунком. Оскільки на швидкість звукової хвилі, що поширюється в повітрі, сильно впливає температура; датчик швидкості вітру визначає два протилежні напрямки на двох каналах, тому вплив температури на швидкість звукової хвилі незначний.
Ультразвуковий датчик вітру легкий, не має рухомих частин, міцний і не потребує технічного обслуговування чи калібрування на місці, і може видавати швидкість і напрям вітру. Клієнти можуть вибрати одиницю швидкості вітру, вихідну частоту та вихідний формат відповідно до своїх потреб. Опалення (рекомендовано для холодних середовищ) або аналогові виходи також доступні за запитом. Його можна підключити до комп’ютера, пристрою збору даних або іншого пристрою збору даних із сумісним із RS485 або аналоговим виходом. За потреби його також можна використовувати в мережі з кількох блоків.
Ультразвуковий вимірювач швидкості та напрямку вітру є більш досконалим інструментом для вимірювання швидкості та напрямку вітру. Оскільки він добре долає властиві дефекти механічного анемометра, він може нормально працювати протягом тривалого часу в будь-яку погоду і використовується все ширше. Це буде сильна альтернатива механічним анемометрам.
