Знайомство з чашковим і пропелерним анемометрами
Чашковий анемометр
Це найпоширеніший тип анемометра. Чашковий анемометр, що обертається, вперше був винайдений Робінсоном в Англії. На той час було чотири чашки, а потім використовували три чашки. Три параболічні або напівсферичні порожні чаші, закріплені на рамі, розташовані вздовж однієї сторони, а вся рама разом із вітровою чашкою встановлена на валу, який може вільно обертатися. Під дією сили вітру чаша обертається навколо своєї осі, причому швидкість її обертання пропорційна швидкості вітру. Швидкість можна реєструвати електричними контактами, тахогенераторами або фотоелектричними лічильниками.
пропелерний анемометр
Це анемометр з набором трьох або чотирьох лопатевих пропелерів, що обертаються навколо горизонтальної осі. Пропелер встановлюється на передній частині флюгера таким чином, щоб площина його обертання завжди була звернена до напрямку вітру, що надходить від анемометра, а швидкість його обертання була пропорційна швидкості вітру.
Який принцип роботи анемометра?
Анемометр — прилад, який використовується для вимірювання швидкості вітру. Є багато видів. Чашкові анемометри зазвичай використовуються на метеостанціях.
Він складається з трьох параболічних конічних порожніх чашок, прикріплених одна до одної під кутом 120 градусів до опори.
Вся чутлива частина встановлена на вертикальній осі обертання. Під дією вітру чаша обертається навколо своєї осі зі швидкістю, пропорційною швидкості вітру.
Основний принцип роботи анемометра полягає в тому, щоб помістити тонкий металевий дріт у рідину та подати електричний струм, щоб нагріти дріт вище температури рідини. З цієї причини анемометри називають «гарячими дротами».
Коли рідина тече через дріт у вертикальному напрямку, вона забирає з нього частину тепла та знижує температуру дроту.
Відповідно до теорії теплообміну примусовою конвекцією можна зробити висновок, що існує залежність між тепловтратами Q гарячої лінії та швидкістю v рідини.
Стандартний зонд із гарячим дротом складається з двох опор, натягнутих короткими тонкими дротами. Металева дріт зазвичай виготовляється з платини, родію, вольфраму та інших металів з високими температурами плавлення і хорошою пластичністю.
Зазвичай використовується діаметр дроту 5 мкм і довжина 2 мм; малий діаметр зонда становить лише 1 мкм, а довжина – 0.2 мм. Відповідно до різних цілей гарячий дротяний зонд також може бути зроблений у вигляді подвійного дроту, потрійного дроту, діагонального, V-подібного, X-подібного тощо.
Щоб підвищити міцність, іноді замість металевого дроту використовується металева плівка, а шар металевої плівки зазвичай напилюється на теплоізоляційну підкладку, яка називається зондом для гарячої плівки.
Зонди з гарячим дротом необхідно відкалібрувати перед використанням. Статичні калібрування проводяться в спеціальних стандартних аеродинамічних трубах.
Виміряйте співвідношення між швидкістю потоку та вихідною напругою та побудуйте його як стандартну криву.
Динамічне калібрування виконується у відомому пульсуючому полі потоку або додається до контуру нагріву анемометра.
Пульсуючий електричний сигнал використовується для перевірки частотної характеристики анемометра з гарячим дротом. Якщо частотна характеристика погана, її можна покращити за допомогою відповідної схеми компенсації.
