Princip a výhody anemometru
pracovní princip
Základním principem anemometru je umístit tenký kovový drát do tekutiny a zahřát drát elektrickým proudem, aby byla jeho teplota vyšší než teplota tekutiny, takže drátěný anemometr se nazývá „horký drát“. Když tekutina proudí drátem ve svislém směru, odebere část tepla drátu a sníží teplotu drátu. Podle teorie výměny tepla nucenou konvekcí existuje vztah mezi teplem Q ztraceným horkým vedením 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 platiny, rhodia, wolframu a dalších kovů s vysokým bodem tání a dobrou tažností. Běžně používaný drát má průměr 5 μm a délku 2 mm; malá sonda má průměr pouze 1 μm a délku 0.2 mm. Podle různých účelů může být sonda z horkého drátu vyrobena také jako dvojitý drát, trojitý drát, šikmý drát, tvar V, tvar X atd. Pro zvýšení pevnosti se někdy místo kovového drátu používá kovový film, a tenký kovový film se obvykle nastříká na tepelně izolační substrát, který se nazývá sonda horkého filmu. Sondy s horkým drátem musí být před použitím zkalibrovány. Statická kalibrace se provádí ve speciálním standardním aerodynamickém tunelu a vztah mezi rychlostí proudění a výstupním napětím se měří a vykresluje jako standardní křivka; dynamická kalibrace se provádí ve známém kolísavém průtokovém poli nebo v topném okruhu anemometru. Zkontrolujte frekvenční odezvu anemometru s horkým drátem s posledním pulzujícím elektrickým signálem. Pokud není frekvenční odezva dobrá, lze ji zlepšit pomocí odpovídajícího kompenzačního obvodu.
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. Tepelná sonda anemometru se používá pro měření 0 až 5 m/s; otočná kolová sonda anemometru je ideální pro měření rychlosti proudění 5 až 40 m/s; a pitotova trubice může dosáhnout nejlepších výsledků v rozsahu vysokých rychlostí. Dalším kritériem pro správný výběr sondy průtoku anemometru je teplota. Obvykle je teplota tepelného senzoru anemometru asi plus -70C. Rotorová sonda speciálního anemometru může dosáhnout 350C. Pitotovy trubice se používají nad plus 350 C.
Anemometry mají mnoho výhod, následující jsou některé z nejdůležitějších:
1. Malá velikost, malý zásah do proudového pole;
2. Široký rozsah použití. Může být použit nejen pro plyn, ale také pro kapalinu a může být použit v podzvukovém, transsonickém a nadzvukovém proudění plynu;
3. Vysoká přesnost měření a dobrá opakovatelnost. Nevýhodou anemometru s horkým drátem je, že sonda zasahuje do proudového pole a horký drát se snadno zlomí.
4. Kromě měření průměrné rychlosti umí měřit i hodnotu pulsace a turbulence; kromě měření jednosměrného pohybu může také měřit složky rychlosti ve více směrech současně.
