Budowa czujnika i zasada działania anemometru
Anemometry mogą dostarczyć najbardziej oryginalnych zarejestrowanych danych o prędkości i kierunku wiatru w stacjach hydrograficznych, ochronie środowiska, rolnictwie, leśnictwie, elektrowniach, wyspach, transporcie, kopalniach i innych gałęziach przemysłu.
Czujnik anemometru wykorzystuje tradycyjną konstrukcję ramy obrotowej z dwoma miskami. Przelicza prędkość wiatru na prędkość obrotową ramy obrotowej.
W celu zmniejszenia początkowej prędkości wiatru zastosowano lekką czaszę wiatrową wykonaną ze specjalnych materiałów oraz wspornik z łożyskiem klejnotowym. Po wykryciu przez czujnik urządzenie zamocowane na obrotowej ramie przesyła sygnał do hosta w celu pomiaru.
Mikrokontroler w anemometrze pobiera próbki, koryguje i oblicza sygnał wyjściowy czujnika wiatru;
Na koniec przyrząd wyprowadza pięć parametrów: chwilowa prędkość wiatru/średnia prędkość wiatru w ciągu jednej minuty/chwilowy poziom wiatru/średni poziom wiatru w ciągu jednej minuty/wysokość fali odpowiadająca średniemu poziomowi wiatru.
Zmierzone parametry są bezpośrednio wyświetlane cyfrowo na wyświetlaczu LCD przyrządu.
Aby zmniejszyć zużycie energii przez instrument, czujniki i mikrokontrolery w instrumencie podjęły szereg specjalnych działań w celu zmniejszenia zużycia energii.
Aby zapewnić wiarygodność danych, gdy napięcie zasilania jest zbyt niskie, znak baterii w dolnej części wyświetlacza wskazuje brak zasilania, informując użytkownika, że napięcie zasilania jest zbyt niskie i dane nie są już aktualne. niezawodny, a baterię należy wymienić na czas.
Jak działa anemometr
Podstawową zasadą anemometru jest umieszczenie cienkiego metalowego drutu w płynie i przepuszczenie prądu elektrycznego w celu podgrzania drutu tak, aby jego temperatura była wyższa niż temperatura płynu, dlatego anemometr drutowy nazywany jest „gorącym drutem”. Kiedy płyn przepływa przez drut w kierunku pionowym, odbiera część ciepła z drutu, powodując spadek temperatury drutu. Zgodnie z teorią wymiany ciepła wymuszonej konwekcji można wyprowadzić zależność pomiędzy ciepłem Q oddanym przez gorący drut a prędkością v płynu. Standardowa sonda z gorącym drutem składa się z dwóch wsporników napinających krótki, cienki metalowy drut, jak pokazano na rysunku 2.1. Drut metalowy jest zwykle wykonany z metali o wysokiej temperaturze topnienia i dobrej ciągliwości, takich jak platyna, rod i wolfram. Powszechnie stosowane druty mają średnicę 5 μm i długość 2 mm; najmniejsza sonda ma średnicę zaledwie 1 μm i długość 0,2 mm. Według różnych zastosowań, sondy z gorącym drutem są również wykonane z drutów podwójnych, potrójnych, ukośnych, w kształcie litery V, w kształcie X itp. W celu zwiększenia wytrzymałości zamiast drutu metalowego czasami stosuje się folię metalową. Cienka warstwa metalu jest zwykle natryskiwana na podłoże termoizolacyjne, które nazywa się sondą z gorącą warstwą, jak pokazano na rysunku 2.2. Sondy z gorącym drutem należy skalibrować przed użyciem. Kalibrację statyczną przeprowadza się w specjalnym standardowym tunelu aerodynamicznym, a zależność pomiędzy prędkością przepływu a napięciem wyjściowym jest mierzona i rysowana na krzywej standardowej; kalibrację dynamiczną przeprowadza się w znanym pulsującym polu przepływu lub poprzez dodanie obwodu grzewczego do anemometru. Ostatni pulsujący sygnał elektryczny służy do sprawdzenia odpowiedzi częstotliwościowej anemometru z gorącym drutem. Jeśli charakterystyka częstotliwościowa nie jest dobra, można ją poprawić za pomocą odpowiedniego obwodu kompensacyjnego.
Zakres pomiaru prędkości przepływu od {{0}} do 100m/s można podzielić na trzy części: niska prędkość: 0 do 5 m/s; prędkość średnia: 5 do 40m/s; duża prędkość: 40 do 100 m/s. Sonda termiczna anemometru służy do dokładnego pomiaru od 0 do 5m/s; sonda kołowa anemometru idealnie nadaje się do pomiaru natężenia przepływu od 5 do 40 m/s; a rurka Pitota służy do uzyskania najlepszych wyników w zakresie dużych prędkości. wynik. Dodatkowym kryterium prawidłowego doboru czujnika prędkości przepływu anemometru jest temperatura. Zwykle temperatura robocza czujnika termicznego anemometru wynosi około +-70C. Sonda koła specjalnego anemometru może osiągnąć temperaturę 350 ° C. Rurkę Pitota stosuje się w temperaturze powyżej +350C.
