Вступ до принципів роботи анемометрів
Анемометр - це прилад для вимірювання швидкості вітру. Є багато видів. Зазвичай використовуваною метеорологічною станцією є вітряний анемометр.
Він складається з трьох параболічних конічних порожніх чашок, закріплених один на одному на кронштейні під кутом 120 градусів.
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 в рідину тонкий металевий дріт і нагріти дріт електричним струмом, щоб підняти його температуру вище температури рідини. Тому анемометри називають «гарячими лініями».
Коли рідина тече крізь металевий дріт у вертикальному напрямку, вона забере частину тепла від дроту та знизить його температуру.
Відповідно до теорії теплообміну примусовою конвекцією можна зробити висновок, що існує залежність між втратою тепла Q гарячого дроту та швидкістю v рідини.
Стандартний термозонд містить два кронштейни, які стягуються короткими тонкими дротами. Металеві дроти зазвичай виготовляють із платини, родію, вольфраму та інших металів з високими температурами плавлення та хорошою пластичністю.
Зазвичай використовується діаметр дроту 5 мкм. Довжина 2 мм; Маленький зонд має діаметр всього 1 мкм. Довжина становить 0,2 мм. Відповідно до різних цілей зонд з гарячим дротом також може бути подвійним, потрійним, діагональним, V-подібним, X-подібним тощо.
Щоб підвищити міцність, замість металевих дротів іноді використовують металеві плівки, а шар металевої плівки зазвичай напилюють на ізоляційну підкладку, що називається зондом для гарячої плівки.
Зонд з гарячим дротом необхідно відкалібрувати перед використанням. Статичне калібрування проводиться в спеціальній стандартній аеродинамічній трубі.
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.
Імпульсні електричні сигнали використовуються для перевірки частотної характеристики анемометра з гарячим дротом. Якщо частотна характеристика погана, її можна покращити за допомогою відповідних схем компенсації.
