Чи знаєте ви, для чого використовуються анемометри
Основний принцип анемометра полягає в тому, щоб помістити тонкий металевий дріт у рідину та нагріти дріт електричним струмом, щоб зробити його температуру вищою за температуру рідини. Тому металевий дротяний анемометр називають «гарячим дротом». Коли рідина протікає крізь металевий дріт у вертикальному напрямку, вона відбирає від дроту частину тепла, що призводить до зниження температури дроту.
Призначення анемометра:
1. Виміряйте середню швидкість і напрям течії.
2. Виміряти пульсуючу швидкість набігаючого потоку та його спектр.
3. Виміряйте напругу Рейнольдса в турбулентності та кореляцію швидкості та часу між двома точками.
4. Виміряйте напругу зсуву стіни (зазвичай за допомогою зонда з гарячою плівкою, розміщеного врівень зі стіною, подібно до принципу вимірювання швидкості гарячого дроту).
5. Виміряйте температуру рідини (попередньо вимірявши криву зміни опору зонда з температурою рідини, а потім визначивши температуру на основі виміряного опору зонда).
Ознайомлення з класифікацією анемометрів
1. Вітровий анемометр
Це найпоширеніший тип анемометра. Поворотний анемометр був вперше винайдений Робінсоном в Англії з чотирма чашками на той час, а пізніше замінений на три чашки. Три параболічні або напівсферичні порожні чаші, закріплені на рамі з взаємним доповненням, вирівняні з одного боку, і вся рама разом із повітряною чашкою встановлена на осі, що вільно обертається. Під дією вітру чаша вітру обертається навколо своєї осі, причому його швидкість пропорційна швидкості вітру. Швидкість можна реєструвати за допомогою електричних контактів, генераторів вимірювання швидкості або фотоелектричних лічильників.
2. Пропелерний анемометр
Це анемометр з набором трьох або чотирьох лопатевих пропелерів, що обертаються навколо горизонтальної осі. Пропелер встановлюється в передній частині флюгера так, щоб площина його обертання завжди була звернена до напрямку швидкості вітру, а його швидкість була пропорційна швидкості вітру.
3. Анемометр з гарячим дротом
Нагрітий електричним струмом металевий дріт розсіюється потоком повітря. Швидкість розсіювання тепла лінійно пов’язана з коренем квадратним зі швидкості вітру, а потім лінеаризується за допомогою електронної схеми (для легкого калібрування та зчитування) для створення гарячого дротяного анемометра. Існує два типи вимірювання швидкості вітру гарячим дротом: бічний нагрів і прямий нагрів. Нагріваючий дріт з боковим нагріванням зазвичай виготовляють із марганцево-мідного дроту з температурним коефіцієнтом опору, близьким до нуля. Він також оснащений елементом для вимірювання температури на своїй поверхні. Гарячі дроти з прямим нагріванням — це здебільшого платинові дроти, які можуть безпосередньо вимірювати температуру самого гарячого дроту під час вимірювання швидкості вітру. Анемометри з гарячим дротом мають високу чутливість при низьких швидкостях вітру і підходять для вимірювання невеликих швидкостей вітру. Його постійна часу становить лише кілька відсотків секунди, що робить його важливим інструментом для атмосферної турбулентності та сільськогосподарських метеорологічних вимірювань.
