Seznámení s principem anemometru
Anemometr je přístroj používaný k měření rychlosti větru. Existuje mnoho druhů. Větrný anemometr se běžně používá v meteorologických stanicích.
Skládá se ze tří prázdných parabolických kelímků ve tvaru kužele upevněných k sobě pod úhlem 120 stupňů na stojanu.
Celá snímací část je namontována na svislé ose otáčení. Větrný pohár se vlivem větru otáčí kolem své osy rychlostí úměrnou rychlosti větru.
Základním principem anemometru je umístit tenký kovový drát do tekutiny a pomocí elektrického proudu drát zahřát nad teplotu tekutiny. Proto se anemometrům říká „horké dráty“.
Když tekutina proudí drátem ve vertikálním směru, odebere drátu část tepla a sníží teplotu drátu.
Podle teorie přenosu tepla nucenou konvekcí lze odvodit, že existuje vztah mezi tepelnou ztrátou Q horkého drátu a rychlostí v tekutiny.
Standardní sonda s horkým drátem se skládá ze dvou držáků, které jsou utaženy krátkými tenkými dráty. Kovový drát je obvykle vyroben z platiny, rhodia, wolframu a dalších kovů s vysokými body tání a dobrou tažností.
Běžně používaný průměr drátu je 5μm a délka je 2mm; malý průměr sondy je pouze 1μm a délka je 0.2mm. V závislosti na účelu může být sonda s horkým drátem vyrobena také jako dvoudrátová, trojdrátová, diagonální, ve tvaru V, ve tvaru X atd.
Za účelem zlepšení pevnosti se někdy místo kovových drátů používají kovové fólie a na izolační substrát se obvykle nastříká kovový film, který se nazývá sonda horkého filmu.
Sonda horkého drátu musí být před použitím zkalibrována. Statická kalibrace se provádí ve speciálním standardním aerodynamickém tunelu.
Vztah mezi průtokem a výstupním napětím byl změřen a vykreslen jako standardní křivka.
Dynamická kalibrace se provádí ve známém pulzujícím průtokovém poli nebo se přidává do topné smyčky anemometru.
Pulzující elektrický signál se používá k ověření frekvenční odezvy anemometru s horkým drátem. Pokud frekvenční odezva není dobrá, lze ji zlepšit použitím odpovídajícího kompenzačního obvodu.
