Який принцип роботи анемометра?
Анемометр - це прилад, який використовується для вимірювання швидкості вітру. Є багато видів. Чашкові анемометри зазвичай використовуються на метеостанціях.
Він складається з трьох параболічних конічних порожніх чашок, закріплених одна на одну під кутом 120 градусів на опорі.
Вся сенсорна частина встановлена на вертикальній осі обертання. Під дією вітру чаша обертається навколо своєї осі зі швидкістю, пропорційною швидкості вітру.
Основний принцип анемометра полягає в тому, щоб помістити тонкий металевий дріт у рідину та нагріти дріт електричним струмом, щоб зробити його вищою за температуру рідини. З цієї причини анемометри називають «гарячими дротами».
Коли рідина тече крізь дріт у вертикальному напрямку, вона забирає з дроту частину тепла та знижує температуру дроту.
Відповідно до теорії теплообміну примусовою конвекцією можна зробити висновок, що існує зв’язок між втратою тепла Q гарячого дроту 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; маленький діаметр зонда становить лише 1 мкм, а довжина – 0.2 мм. Відповідно до різних цілей гарячі дротяні зонди також можуть бути зроблені у вигляді подвійних дротів, потрійних дротів, діагональних дротів, V-подібної форми, X-подібної форми 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.
Зонд 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.
