Wprowadzenie do zasady działania anemometru
Podstawową zasadą anemometru jest umieszczenie cienkiego metalowego drutu w płynie i podgrzanie drutu za pomocą prądu elektrycznego, aby jego temperatura była wyższa niż temperatura płynu, dlatego anemometr drutowy nazywany jest „gorącym drutem”. Gdy płyn przepływa przez drut w kierunku pionowym, odbierze część ciepła drutu i obniży temperaturę drutu. Zgodnie z teorią wymuszonej konwekcyjnej wymiany ciepła istnieje zależność między ciepłem Q traconym przez gorącą linię a prędkością v płynu. Standardowa sonda z gorącym drutem składa się z krótkiego, cienkiego drutu rozciągniętego między dwoma wspornikami. Drut metalowy jest zwykle wykonany z platyny, rodu, wolframu i innych metali o wysokiej temperaturze topnienia i dobrej ciągliwości. Powszechnie stosowany drut ma średnicę 5 μm i długość 2 mm; mała sonda ma średnicę zaledwie 1 μm i długość 0,2 mm. Zgodnie z różnymi celami, sonda z gorącym drutem jest również wykonana z drutu podwójnego, drutu potrójnego, drutu ukośnego, kształtu litery V, kształtu X itp. W celu zwiększenia wytrzymałości czasami zamiast metalowego drutu stosuje się folię metalową i cienka folia metalowa jest zwykle natryskiwana na podłoże termoizolacyjne, które nazywa się sondą z gorącą folią. Sondy z gorącym drutem muszą być skalibrowane przed użyciem. Kalibracja statyczna jest przeprowadzana w specjalnym standardowym tunelu aerodynamicznym, a zależność między prędkością przepływu a napięciem wyjściowym jest mierzona i rysowana jako krzywa wzorcowa; kalibrację dynamiczną przeprowadza się w znanym zmiennym polu przepływu lub w obwodzie grzewczym anemometru. Sprawdź odpowiedź częstotliwościową anemometru z gorącym drutem przy ostatnim pulsującym sygnale elektrycznym. Jeśli odpowiedź częstotliwościowa nie jest dobra, można ją poprawić za pomocą odpowiedniego obwodu kompensacyjnego.
Zakres pomiarowy prędkości przepływu od {{0}} do 1{8}}0m/s można podzielić na trzy sekcje: niska prędkość: od 0 do 5m/s; prędkość średnia: od 5 do 40m/s; duża prędkość: od 40 do 100 m/s. Sonda termiczna anemometru służy do pomiaru od 0 do 5m/s; obracająca się sonda anemometru jest idealna do pomiaru prędkości przepływu od 5 do 40m/s; a rurka pitota może uzyskać najlepsze wyniki w zakresie dużych prędkości. Dodatkowym kryterium prawidłowego doboru sondy natężenia przepływu anemometru jest temperatura. Zazwyczaj temperatura czujnika termicznego anemometru wynosi około plus -70C. Sonda wirnika specjalnego anemometru może osiągnąć temperaturę 350C. Rurki Pitota są używane powyżej plus 350C.
Anemometry mają wiele zalet, oto niektóre z ważniejszych:
1. Mały rozmiar, niewielka ingerencja w pole przepływu;
2. Szeroki zakres zastosowań. Może być stosowany nie tylko do gazu, ale także do cieczy i może być stosowany w poddźwiękowym, transsonicznym i naddźwiękowym przepływie gazu;
3. Wysoka dokładność pomiaru i dobra powtarzalność. Wadą anemometru z gorącym drutem jest to, że sonda zakłóca pole przepływu, a gorący drut łatwo pęka.
4. Oprócz pomiaru średniej prędkości może również mierzyć wartość pulsacji i turbulencji; Oprócz pomiaru ruchu w jednym kierunku, może również mierzyć składowe prędkości w wielu kierunkach jednocześnie.
