Princip tepelné sondy anemometru
Základní princip anemometru spočívá v umístění tenkého kovového drátu do kapaliny a průchodu elektrického proudu k zahřátí drátu tak, aby jeho teplota byla vyšší než teplota kapaliny, proto se drátěný anemometr nazývá "horký drát". Když tekutina protéká kovovým drátem ve vertikálním směru, odebere část tepla kovovému drátu, což způsobí pokles teploty kovového drátu. Podle teorie výměny tepla nucenou konvekcí lze odvodit, že existuje vztah mezi teplem Q ztraceným horkým drátem a rychlostí v tekutiny. Standardní sonda s horkým drátem se skládá z krátkého tenkého drátu nataženého mezi dvěma držáky. Kovový drát je obvykle vyroben z kovů s vysokými body tání a dobrou tažností, jako je platina, rhodium a wolfram. Běžně používané dráty mají průměr 5μm a délku 2mm; malá sonda má průměr pouze 1μm a délku 0.2mm.
Podle různého použití se ze sond s horkým drátem vyrábí také dvojité dráty, trojité dráty, šikmé dráty, tvary V, X atd. Pro zvýšení pevnosti se někdy místo kovového drátu používá kovový film. Tenký kovový film se obvykle nastříká na tepelně izolační substrát, který se nazývá sonda horkého filmu, jak je znázorněno na obrázku 2.2. Sondy s horkým drátem musí být před použitím zkalibrovány. Statická kalibrace se provádí ve speciálním standardním aerodynamickém tunelu a měří se vztah mezi rychlostí proudění a výstupním napětím a vykresluje se do standardní křivky; dynamická kalibrace se provádí ve známém pulzujícím průtokovém poli nebo přidáním topného okruhu k anemometru. Poslední pulzující elektrický signál se používá k ověření frekvenční odezvy anemometru s horkým drátem. Pokud není frekvenční odezva dobrá, lze k jejímu zlepšení použít odpovídající kompenzační obvod.
Rozsah měření rychlosti proudění {{0}} až 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. Tepelná sonda anemometru se používá pro měření od 0 do 5 m/s; kolová sonda anemometru je ideální pro měření průtoků od 5 do 40 m/s; a Pitotovu trubici lze použít k získání výsledků ve vysokorychlostním rozsahu. Dalším kritériem pro správný výběr sondy rychlosti proudění anemometru je teplota. Obvykle je provozní teplota tepelného senzoru anemometru přibližně +-70C. Kolová sonda speciálního anemometru může dosáhnout 350C. Pitotova trubice se používá nad +350C.
Tepelná sonda pro anemometr
Princip činnosti tepelné sondy anemometru je založen na proudění studeného nárazového vzduchu, který odvádí teplo na topné těleso. Pomocí nastavovacího spínače pro udržení konstantní teploty je nastavovací proud úměrný průtoku. Při použití tepelné sondy v turbulentním proudění dopadá proud vzduchu ze všech směrů na tepelný článek současně, což ovlivňuje přesnost výsledků měření. Při měření v turbulentním proudění je indikační hodnota snímače průtoku termického anemometru často vyšší než u kolové sondy. Výše uvedené jevy lze pozorovat při měření potrubí. V závislosti na konstrukci, jak je turbulence potrubí řízena, může nastat 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 (D=průměr trubky, v CM) před měřicím bodem; koncový bod by měl být minimálně 4×D za bodem měření. V kapalinové části nesmí být žádná překážka. (hrany, převisy, předměty atd.)
Princip činnosti kolové sondy anemometru je založen na převodu rotace na elektrické signály. Nejprve se pomocí indukčního startu přiblížení „spočítá“ rotace kola a vygeneruje se série pulzů, která je poté přeměněna a zpracována detektorem. Získejte hodnotu rychlosti. Velkoprůměrová sonda (60mm, 100mm) anemometru je vhodná pro měření turbulentního proudění se středním a malým průtokem (např. na výstupu z potrubí). Maloprůměrová sonda anemometru je vhodnější pro měření proudění vzduchu tam, kde je průřez potrubí více než 100x větší než průřez průzkumné hlavice.
