Anemometr je přístroj, který měří rychlost vzduchu. Existuje mnoho druhů. V meteorologických stanicích se nejčastěji používá větrný anemometr. Skládá se ze tří parabolických kuželových prázdných misek upevněných na držáku v úhlu 120 stupňů k sobě, aby vytvořily snímací část. Konkávní povrchy prázdných kelímků jsou všechny v jednom směru. Celá indukční část je instalována na vertikální otočné hřídeli. Při působení větru se větrná miska otáčí kolem hřídele rychlostí úměrnou rychlosti větru. Dnes si představíme tři anemometry:
1. Tepelný anemometr
Otáčkoměr, který převádí signál průtoku na elektrický signál a může také měřit teplotu nebo hustotu kapaliny. Princip spočívá v tom, že tenký kovový drát (nazývaný horký drát), který je ohříván elektřinou, je umístěn do proudu vzduchu a rozptyl tepla horkého drátu v proudu vzduchu souvisí s průtokem a rozptyl tepla způsobuje změna teploty horkého drátu způsobí změnu odporu a signál průtoku se převede na elektrický signál. Má dva pracovní režimy: ①Konstantní průtok. Proud horkým drátem zůstává nezměněn a při změně teploty se mění odpor horkého drátu a tím se mění napětí na obou koncích, čímž se měří průtok. ② Typ konstantní teploty. Teplota horkého drátu je udržována konstantní, například 150 stupňů, a průtok lze měřit podle proudu, který je třeba použít. Typ s konstantní teplotou je rozšířenější než typ s konstantním průtokem.
Délka horkého drátu je obecně v rozsahu {{0}},5 až 2 mm, průměr je v rozsahu 1 až 10 mikronů a materiálem je platina, wolfram nebo platina-rhodium slitina. Pokud se jako náhrada kovového drátu použije velmi tenký (tloušťka menší než 0,1 mikronu) kovový film, jedná se o anemometr s horkým filmem. Kromě běžného jednovodičového typu může být horký drát také kombinovaný dvouvodičový nebo třívodičový pro měření složek rychlosti ve všech směrech. Výstup elektrického signálu z horkého drátu je zesílen, kompenzován a digitalizován a poté vložen do počítače, což může zlepšit přesnost měření, automaticky dokončit proces následného zpracování dat a rozšířit funkce měření rychlosti, jako je současné dokončení okamžitého hodnota a časová průměrná hodnota, kombinovaná rychlost a dílčí rychlost, stupeň turbulence a další parametry turbulence. Ve srovnání s Pitotovou trubicí má anemometr s horkým drátem [1] výhody malé velikosti sondy, malé interference s proudovým polem, rychlé odezvy a může měřit nestabilní rychlost proudění;
Při použití tepelných sond v turbulentním proudění proudí vzduch ze všech směrů současně na tepelný článek, což ovlivňuje přesnost výsledků měření. Při měření v turbulentním proudění mívají teplotní anemometry průtoku vyšší indikace než rotorové sondy. Výše uvedené jevy lze pozorovat při měření potrubí. V závislosti na konstrukci, která zvládá turbulence v potrubí, se může vyskytovat i při nízkých rychlostech. Proto by měl být proces měření anemometru prováděn na rovné části potrubí. Počáteční bod přímkové části by měl být alespoň 10×D před bodem měření (D=průměr trubky, v CM); koncový bod by měl být alespoň 4×D za bodem měření. Kapalinová část nesmí mít žádné překážky (okraje, re-suspenze, předměty atd.).
2. Anemometr oběžného kola
Princip činnosti sondy oběžného kola anemometru je založen na převodu rotace na elektrický signál, nejprve prostřednictvím indukční hlavice přiblížení, "počítání" rotace oběžného kola a generování série pulzů a poté převedení detektorem na získání rychlost. hodnota. Velkoprůměrová sonda (60mm, 100mm) anemometru je vhodná pro měření turbulentního proudění se střední a malou rychlostí proudění (např. na výstupu z potrubí). Pro měření proudění vzduchu je vhodnější maloprůměrová sonda anemometru, jejíž průřez potrubí je více než 100x větší než průřez sondy.
3. Anemometr s Pitotovou trubicí
Vynalezl jej francouzský fyzik H. Pitot v 18. století. Nejjednodušší pitotova trubice má tenkou kovovou trubici s malým otvorem na konci jako tlakovou vodicí trubici, která měří celkový tlak tekutiny ve směru toku; další vodicí trubice je vytažena ze stěny hlavní trubky poblíž přední části tenké kovové trubky. Stiskněte trubku a změřte statický tlak. Diferenční tlakoměr je spojen se dvěma tlakovodními trubkami a měřeným tlakem je dynamický tlak. Podle Bernoulliho věty je dynamický tlak úměrný druhé mocnině rychlosti proudění. Proto může být průtok tekutiny měřen Pitotovou trubicí. Po konstrukčním vylepšení se z ní stává kombinovaná pitotova trubice, tedy pitot-statická tlaková trubice. Jedná se o dvouvrstvou trubku zahnutou do pravého úhlu. Vnější pouzdro a vnitřní pouzdro jsou utěsněny a kolem vnějšího pouzdra je několik malých otvorů. Při měření vložte tuto objímku do středu zkoušené trubky. Tryska vnitřního pouzdra je obrácena ke směru paprsku toku a ústí malého otvoru kolem vnějšího pouzdra je právě kolmé ke směru paprsku toku. V tomto okamžiku lze rychlost proudění tekutiny v tomto bodě vypočítat měřením tlakového rozdílu mezi vnitřním a vnějším pláštěm. Pitotovy trubice se často používají k měření rychlosti tekutin v potrubí a aerodynamických tunelech, stejně jako rychlosti řeky. Pokud je rychlost proudění každé sekce měřena podle předpisů, lze ji použít k měření průtoku tekutiny v potrubí po integraci. Pokud však kapalina obsahuje malé množství částic, může zablokovat měřicí otvor, takže je vhodná pouze pro měření průtoku kapalin bez částic. Pitotovu trubici lze tedy použít i pro měření rychlosti větru a proudění větru, což je princip anemometru pitotovy trubice.
