Zasada sondy termicznej anemometru
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”. Gdy płyn przepływa przez metalowy drut w kierunku pionowym, odbierze część ciepła z metalowego drutu, powodując spadek temperatury metalowego 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 krótkiego, cienkiego drutu rozciągniętego pomiędzy dwoma wspornikami. 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 5μm i długość 2mm; mała 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 pomiarów od 0 do 5m/s; sonda kołowa anemometru idealnie nadaje się do pomiaru natężenia przepływu od 5 do 40 m/s; a rurkę Pitota można wykorzystać do uzyskania wyników w zakresie dużych prędkości. 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 350 ° C. Rurkę Pitota stosuje się w temperaturze powyżej +350C.
Sonda termiczna do anemometru
Zasada działania sondy termicznej anemometru opiera się na działaniu zimnego strumienia powietrza, który odbiera ciepło z elementu grzejnego. Za pomocą przełącznika regulacyjnego utrzymującego stałą temperaturę, prąd regulacyjny jest proporcjonalny do natężenia przepływu. W przypadku stosowania sondy termicznej przy przepływie turbulentnym, strumień powietrza ze wszystkich kierunków uderza jednocześnie w element termiczny, co wpływa na dokładność wyników pomiaru. Podczas pomiaru w przepływie turbulentnym wartość wskazania czujnika przepływu anemometru termicznego jest często wyższa niż wartość wskazania sondy kołowej. Powyższe zjawiska można zaobserwować podczas pomiarów rurociągów. W zależności od sposobu zarządzania turbulencjami w rurach, mogą one wystąpić nawet przy małych prędkościach. Dlatego też proces pomiaru anemometrem należy przeprowadzić na prostej części rury. Punkt początkowy odcinka prostego powinien znajdować się co najmniej 10×D (D=średnicy rury w CM) przed punktem pomiarowym; punkt końcowy powinien znajdować się co najmniej 4×D za punktem pomiarowym. W części cieczy nie może być żadnych przeszkód. (krawędzie, zwisy, obiekty itp.)
Zasada działania sondy kołowej anemometru opiera się na przetwarzaniu obrotu na sygnały elektryczne. Najpierw, poprzez indukcję zbliżeniową, obroty koła są „liczone” i generowana jest seria impulsów, która następnie jest przetwarzana i przetwarzana przez detektor. Uzyskaj wartość prędkości. Sonda anemometru o dużej średnicy (60 mm, 100 mm) nadaje się do pomiaru przepływów turbulentnych przy średnich i małych natężeniach przepływu (np. na wylocie rury). Sonda anemometru o małej średnicy bardziej nadaje się do pomiaru przepływu powietrza tam, gdzie przekrój rury jest ponad 100 razy większy niż przekrój głowicy eksploracyjnej.
