Εισαγωγή στο Ανεμόμετρο Κυπέλλου και Ανεμόμετρο Προπέλας
Κύπελλο ανεμόμετρο
Είναι ο πιο κοινός τύπος ανεμόμετρου. Το ανεμόμετρο περιστρεφόμενου κυπέλλου εφευρέθηκε για πρώτη φορά από τον Robinson στην Αγγλία. Εκείνη την εποχή υπήρχαν τέσσερα κύπελλα και μετά χρησιμοποιήθηκαν τρία κύπελλα. Τα τρία παραβολικά ή ημισφαιρικά άδεια κύπελλα στερεωμένα στο πλαίσιο είναι όλα κατά μήκος της μίας πλευράς και ολόκληρο το πλαίσιο μαζί με το κύπελλο αέρα είναι τοποθετημένο σε έναν άξονα που μπορεί να περιστρέφεται ελεύθερα. Υπό τη δράση της δύναμης του ανέμου, το κύπελλο ανέμου περιστρέφεται γύρω από τον άξονά του και η ταχύτητα περιστροφής του είναι ανάλογη με την ταχύτητα του ανέμου. Η ταχύτητα μπορεί να καταγραφεί από ηλεκτρικές επαφές, ταχογεννήτριες ή φωτοηλεκτρικούς μετρητές.
ανεμόμετρο προπέλας
Είναι ένα ανεμόμετρο με ένα σύνολο τριών ή τεσσάρων πτερυγίων προπέλες που περιστρέφονται γύρω από έναν οριζόντιο άξονα. Ο έλικας είναι τοποθετημένος στο μπροστινό μέρος ενός ανεμοδείκτη έτσι ώστε το επίπεδο περιστροφής του να είναι πάντα στραμμένο προς την κατεύθυνση του ανέμου που προέρχεται από το ανεμόμετρο και η ταχύτητα περιστροφής του είναι ανάλογη με την ταχύτητα του ανέμου.
Ποια είναι η αρχή του ανεμόμετρου;
Το ανεμόμετρο είναι ένα όργανο που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της ταχύτητας του ανέμου. Υπάρχουν πολλά είδη. Τα ανεμόμετρα κυπέλλου χρησιμοποιούνται συνήθως σε μετεωρολογικούς σταθμούς.
Αποτελείται από τρία παραβολικά κωνικά άδεια κύπελλα στερεωμένα μεταξύ τους σε 120 μοίρες ως προς το στήριγμα.
Ολόκληρο το τμήμα αίσθησης είναι τοποθετημένο σε κατακόρυφο άξονα περιστροφής. Υπό τη δράση του ανέμου, το κύπελλο ανέμου περιστρέφεται γύρω από τον άξονά του με ταχύτητα ανάλογη με την ταχύτητα του ανέμου.
Η βασική αρχή ενός ανεμόμετρου είναι να τοποθετεί ένα λεπτό μεταλλικό σύρμα σε ένα ρευστό και να εφαρμόζει ηλεκτρικό ρεύμα για να θερμαίνει το καλώδιο πάνω από τη θερμοκρασία του ρευστού. Για το λόγο αυτό, τα ανεμόμετρα αναφέρονται ως «καυτά καλώδια».
Καθώς το ρευστό ρέει μέσα από το σύρμα σε κάθετη κατεύθυνση, αφαιρεί μέρος της θερμότητας από το σύρμα και μειώνει τη θερμοκρασία του σύρματος.
Σύμφωνα με τη θεωρία της μεταφοράς θερμότητας με εξαναγκασμένη συναγωγή, μπορεί να συναχθεί ότι υπάρχει σχέση μεταξύ της απώλειας θερμότητας Q της θερμής γραμμής και της ταχύτητας v του ρευστού.
Ένας τυπικός αισθητήρας θερμού σύρματος αποτελείται από δύο στηρίγματα που κρατούνται τεντωμένα με κοντά λεπτά σύρματα. Το μεταλλικό σύρμα κατασκευάζεται συνήθως από πλατίνα, ρόδιο, βολφράμιο και άλλα μέταλλα με υψηλά σημεία τήξης και καλή ολκιμότητα.
Η διάμετρος του καλωδίου που χρησιμοποιείται συνήθως είναι 5μm και το μήκος είναι 2mm. η μικρή διάμετρος του καθετήρα είναι μόνο 1μm και το μήκος είναι 0.2mm. Σύμφωνα με διαφορετικούς σκοπούς, ο αισθητήρας θερμού σύρματος μπορεί επίσης να κατασκευαστεί σε διπλό σύρμα, τριπλό σύρμα, διαγώνιο, σχήμα V, σχήμα Χ κ.λπ.
Για να βελτιωθεί η αντοχή, μερικές φορές χρησιμοποιείται μεταλλικό φιλμ αντί για μεταλλικό σύρμα και συνήθως ψεκάζεται ένα στρώμα μεταλλικής μεμβράνης στο θερμομονωτικό υπόστρωμα, το οποίο ονομάζεται αισθητήρας θερμού φιλμ.
Οι αισθητήρες θερμού σύρματος πρέπει να βαθμονομηθούν πριν από τη χρήση. Οι στατικές βαθμονόμηση πραγματοποιούνται σε ειδικές τυπικές αεροσήραγγα.
Μετρήστε τη σχέση μεταξύ του ρυθμού ροής και της τάσης εξόδου και σχεδιάστε την ως τυπική καμπύλη.
Η δυναμική βαθμονόμηση εκτελείται σε γνωστό πεδίο παλμικής ροής ή προστίθεται στον βρόχο θέρμανσης του ανεμόμετρου.
Το παλλόμενο ηλεκτρικό σήμα χρησιμοποιείται για την επαλήθευση της απόκρισης συχνότητας του ανεμόμετρου θερμού καλωδίου. Εάν η απόκριση συχνότητας δεν είναι καλή, μπορεί να βελτιωθεί χρησιμοποιώντας το αντίστοιχο κύκλωμα αντιστάθμισης.
