Jaký je princip anemometru?
Anemometr je přístroj používaný k měření rychlosti větru. Existuje mnoho druhů. Hrníčkové anemometry se běžně používají v meteorologických stanicích.
Skládá se ze tří parabolických kónických prázdných kelímků připevněných k sobě o 120 stupňů na podpěře.
Celá snímací část je namontována na vertikální ose otáčení. Při působení větru se větrný pohár otáčí kolem své osy rychlostí úměrnou rychlosti větru.
Základním principem anemometru je umístit tenký kovový drát do tekutiny a zahřát drát elektrickým proudem tak, aby byl vyšší než teplota tekutiny. Z tohoto důvodu se anemometry označují jako „horké dráty“.
Když tekutina proudí drátem ve svislém směru, odebírá drátu část tepla a snižuje 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 podpěr přidržovaných napjatými 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. Podle různých účelů mohou být sondy s horkým drátem vyrobeny také jako dvojité dráty, trojité dráty, diagonální dráty, ve tvaru V, ve tvaru X atd.
Aby se zlepšila pevnost, někdy se místo kovového drátu používá kovový film a vrstva kovového filmu se obvykle nastříká na tepelně izolační substrát, který se nazývá sonda horkého filmu.
Sonda horkého drátu musí být před použitím zkalibrována. Statické kalibrace se provádějí ve speciálních standardních aerodynamických tunelech.
Změřte vztah mezi průtokem a výstupním napětím a vyneste jej jako standardní křivku.
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.
