Úvod do principu teplotně citlivých sond pro anemometry
Základním principem anemometru je umístit tenký kovový drát do tekutiny a zahřát drát elektrickým proudem, aby byla jeho teplota vyšší než teplota tekutiny. Proto se anemometr z kovového drátu nazývá "horký drát". Když tekutina protéká kovovým drátem ve svislém směru, odebere drátu část tepla, což způsobí snížení teploty drátu. Podle teorie výměny tepla nucenou konvekcí lze odvodit, že existuje vztah mezi teplem rozptýleným horkým drátem Q a rychlostí v tekutiny. Standardní sonda s horkým drátem se skládá ze dvou držáků napnutých krátkým a tenkým kovovým drátem. Kovové dráty jsou běžně vyráběny z kovů s vysokými body tání a dobrou tažností, jako je platina, rhodium a wolfram. Běžně používaný průměr drátu je 5 μm. 2 mm dlouhé; Malý průměr sondy je pouze 1 μm. Délka je 0,2 mm.
Podle různých účelů může být sonda s horkým drátem také vyrobena z dvojitého drátu, trojitého drátu, šikmého drátu, tvaru V, tvaru X atd. Pro zvýšení pevnosti se někdy místo kovového drátu používá kovová fólie a tenký kovový film se obvykle nastříká na tepelně izolovaný substrát, nazývaný sonda horkého filmu, jak je znázorněno na obrázku 2.2. Sonda horkého drátu musí být před použitím zkalibrována. Statická kalibrace se provádí ve specializovaném standardním aerodynamickém tunelu, měří se vztah mezi rychlostí proudění a výstupním napětím a vykresluje se standardní křivka; Dynamická kalibrace se provádí ve známém pulzujícím průtokovém poli nebo přidáním pulzujícího elektrického signálu do topného okruhu anemometru pro ověření frekvenční odezvy anemometru s horkým drátem. Pokud je frekvenční odezva špatná, lze ji zlepšit pomocí odpovídajících kompenzačních obvodů.
Rozsah měření rychlosti proudění od {{0}} do 100 m/s lze rozdělit do tří částí: nízká rychlost: 0 až 5 m/s; Střední rychlost: 5 až 40 m/s; Vysoká rychlost: 40 až 100 m/s. Tepelně citlivá sonda anemometru se používá pro měření od 0 do 5 m/s; Rotační sonda anemometru má ideální účinek při měření rychlostí proudění v rozmezí 5 až 40 m/s; Pomocí pitotovy trubice lze získat výsledky v rozsahu vysokých rychlostí. Dalším standardem pro správný výběr sondy průtoku anemometru je teplota, kterou obvykle používá teplotní senzor anemometru při teplotách přibližně plus -70C. Rotorová sonda speciálně navrženého anemometru může dosáhnout 350C. Pitotovy trubice se používají pro teploty nad plus 350C.
Termosenzitivní sonda anemometru
Princip činnosti teplotně citlivé sondy anemometru je založen na proudění studeného nárazového vzduchu, který odvádí teplo na tepelném článku. Pomocí regulačního spínače je teplota udržována konstantní a regulační proud je úměrný průtoku. Při použití termosenzitivní sondy v turbulenci proud vzduchu ze všech směrů současně dopadá na tepelný článek, což může ovlivnit přesnost výsledků měření. Při měření v turbulenci je údaj snímače rychlosti proudění tepelného anemometru často vyšší než u rotační sondy. Výše uvedené jevy lze pozorovat při měření potrubí. Podle různých konstrukcí pro zvládání turbulence potrubí může k ní dojít i při nízkých rychlostech. Proto by měl být proces měření anemometru prováděn na rovné části potrubí. Počáteční bod přímého úseku by měl být alespoň 10krát před bodem měření × D (D=průměr potrubí, v CM); Koncový bod by měl být nejméně 4 za bodem měření × místo D. Průřez tekutiny nesmí mít žádné překážky. (hrany, převisy, předměty atd.)
Princip činnosti rotační sondy anemometru je založen na převodu rotace na elektrický signál. Nejprve prochází snímačem přiblížení, aby „počítal“ rotaci otočného kola a generoval sérii pulzů. Poté je konvertován a zpracován detektorem pro získání hodnoty rychlosti. Velkoprůměrová sonda anemometru (60 mm, 100 mm) je vhodná pro měření turbulence při středních a malých průtokech (např. na výstupech z potrubí). Sonda malého kalibru anemometru je vhodnější pro měření proudění vzduchu s plochou průřezu větší než 100krát větší než je plocha průzkumné hlavice.
