Główne zastosowania i zasady działania anemometru
1. Zmierz średnią prędkość i kierunek przepływu.
2. Zmierz prędkość pulsacji i jej widmo częstotliwości napływającego przepływu.
3. Zmierzyć naprężenie Reynoldsa w turbulencji oraz zależności prędkości i czasu pomiędzy dwoma punktami.
4. Zmierz naprężenie ścinające ściany (zwykle za pomocą sondy z gorącą folią umieszczonej równo ze ścianą, podobnie jak w przypadku pomiaru prędkości).
5. Zmierz temperaturę płynu (zmierz wcześniej krzywą rezystancji sondy zmieniającą się wraz z temperaturą płynu, a następnie określ temperaturę na podstawie zmierzonej rezystancji sondy.
Zasada działania anemometru
Podstawową zasadą działania anemometru jest umieszczenie cienkiego metalowego drutu w płynie, przyłożenie prądu w celu ogrzania drutu i podniesienie jego temperatury powyżej temperatury płynu. Dlatego anemometr z drutu metalowego nazywany jest „gorącym drutem”. Kiedy płyn przepływa przez metalowy drut w kierunku pionowym, odbiera część ciepła z drutu, powodując spadek temperatury drutu. Zgodnie z teorią wymuszonej konwekcyjnej wymiany ciepła można wyprowadzić zależność pomiędzy ciepłem oddawanym przez gorący drut Q a prędkością v płynu. Standardowa sonda z gorącym drutem składa się z dwóch wsporników napiętych krótkim i cienkim metalowym drutem. Druty metalowe są zwykle wykonane z metali o wysokiej temperaturze topnienia i dobrej ciągliwości, takich jak platyna, rod, wolfram itp. Powszechnie stosowana średnica drutu wynosi 5 μm, a długość 2 mm; mniejsza średnica sondy wynosi tylko 1 μm, a długość 0,2 mm. W zależności od celów, sonda z gorącym drutem jest również wytwarzana z drutu podwójnego, potrójnego, ukośnego, w kształcie litery V-, X- itp. W celu zwiększenia wytrzymałości zamiast drutu metalowego czasami stosuje się folię metalową. Zwykle na izolowane termicznie podłoże natryskuje się cienką warstwę metalu, co nazywa się sondą z gorącą folią. Sonda hotline musi zostać skalibrowana przed użyciem. Kalibracja statyczna przeprowadzana jest w specjalistycznym standardowym tunelu aerodynamicznym, mierząc zależność pomiędzy prędkością przepływu a napięciem wyjściowym i rysując ją na krzywej standardowej; Kalibrację dynamiczną przeprowadza się w znanym pulsującym polu przepływu lub poprzez dodanie pulsującego sygnału elektrycznego do obwodu grzewczego anemometru w celu sprawdzenia odpowiedzi częstotliwościowej anemometru z gorącym drutem. Jeśli charakterystyka częstotliwościowa jest słaba, można zastosować odpowiednie obwody kompensacyjne, aby ją poprawić.
