Αρχή θερμικού ανιχνευτή ανεμόμετρου
Η βασική αρχή ενός ανεμόμετρου είναι να τοποθετεί ένα λεπτό μεταλλικό σύρμα σε ένα ρευστό και να περνάει ηλεκτρικό ρεύμα για να θερμαίνει το σύρμα έτσι ώστε η θερμοκρασία του να είναι υψηλότερη από τη θερμοκρασία του ρευστού, επομένως το ανεμόμετρο σύρματος ονομάζεται «θερμό σύρμα». Όταν το ρευστό ρέει μέσω του μεταλλικού σύρματος στην κατακόρυφη κατεύθυνση, θα αφαιρέσει μέρος της θερμότητας από το μεταλλικό σύρμα, προκαλώντας πτώση της θερμοκρασίας του μεταλλικού σύρματος. Σύμφωνα με τη θεωρία ανταλλαγής θερμότητας με εξαναγκασμένη συναγωγή, μπορεί να εξαχθεί ότι υπάρχει σχέση μεταξύ της θερμότητας Q που χάνεται από το θερμό σύρμα και της ταχύτητας v του ρευστού. Ένας τυπικός αισθητήρας θερμού καλωδίου αποτελείται από ένα κοντό, λεπτό σύρμα τεντωμένο ανάμεσα σε δύο βραχίονες. Το μεταλλικό σύρμα κατασκευάζεται συνήθως από μέταλλα με υψηλά σημεία τήξης και καλή ολκιμότητα όπως πλατίνα, ρόδιο και βολφράμιο. Τα καλώδια που χρησιμοποιούνται συνήθως έχουν διάμετρο 5μm και μήκος 2mm. ο μικρός καθετήρας έχει διάμετρο μόνο 1μm και μήκος 0.2mm.
Σύμφωνα με διαφορετικές χρήσεις, οι αισθητήρες θερμού σύρματος κατασκευάζονται επίσης σε διπλά σύρματα, τριπλά σύρματα, λοξά σύρματα, σχήματα V, σχήματα Χ κ.λπ. Για να αυξηθεί η αντοχή, μερικές φορές χρησιμοποιείται μεταλλική μεμβράνη αντί για μεταλλικό σύρμα. Ένα λεπτό μεταλλικό φιλμ ψεκάζεται συνήθως σε ένα θερμομονωτικό υπόστρωμα, το οποίο ονομάζεται ανιχνευτής θερμού φιλμ, όπως φαίνεται στο σχήμα 2.2. Οι αισθητήρες θερμού σύρματος πρέπει να βαθμονομηθούν πριν από τη χρήση. Η στατική βαθμονόμηση εκτελείται σε μια ειδική τυπική αεροσήραγγα και η σχέση μεταξύ της ταχύτητας ροής και της τάσης εξόδου μετράται και σύρεται σε μια τυπική καμπύλη. Η δυναμική βαθμονόμηση πραγματοποιείται σε ένα γνωστό πεδίο παλμικής ροής ή με την προσθήκη ενός κυκλώματος θέρμανσης στο ανεμόμετρο. Το τελευταίο παλλόμενο ηλεκτρικό σήμα χρησιμοποιείται για την επαλήθευση της απόκρισης συχνότητας του ανεμόμετρου θερμού καλωδίου. Εάν η απόκριση συχνότητας δεν είναι καλή, μπορεί να χρησιμοποιηθεί το αντίστοιχο κύκλωμα αντιστάθμισης για τη βελτίωσή της.
Το εύρος μέτρησης της ταχύτητας ροής από {{0}} έως 100 m/s μπορεί να χωριστεί σε τρεις ενότητες: χαμηλή ταχύτητα: 0 έως 5 m/s. μεσαία ταχύτητα: 5 έως 40 m/s. υψηλή ταχύτητα: 40 έως 100 m/s. Ο θερμικός καθετήρας του ανεμόμετρου χρησιμοποιείται για μετρήσεις από 0 έως 5 m/s. ο αισθητήρας τροχού του ανεμόμετρου είναι ιδανικός για τη μέτρηση ρυθμών ροής από 5 έως 40 m/s. και ο σωλήνας pitot μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να ληφθούν αποτελέσματα στο εύρος υψηλής ταχύτητας. Ένα επιπλέον κριτήριο για τη σωστή επιλογή του ανιχνευτή ταχύτητας ροής ενός ανεμόμετρου είναι η θερμοκρασία. Συνήθως η θερμοκρασία λειτουργίας του θερμικού αισθητήρα ενός ανεμόμετρου είναι περίπου +-70C. Ο αισθητήρας τροχού του ειδικού ανεμόμετρου μπορεί να φτάσει τους 350C. Ο σωλήνας Pitot χρησιμοποιείται πάνω από +350C.
Θερμικός καθετήρας για ανεμόμετρο
Η αρχή λειτουργίας του θερμικού καθετήρα του ανεμόμετρου βασίζεται στη ροή αέρα ψυχρής κρούσης που αφαιρεί τη θερμότητα στο θερμαντικό στοιχείο. Με τη βοήθεια ενός διακόπτη ρύθμισης για να διατηρείται σταθερή η θερμοκρασία, το ρεύμα ρύθμισης είναι ανάλογο του ρυθμού ροής. Κατά τη χρήση θερμικού καθετήρα σε τυρβώδη ροή, η ροή αέρα από όλες τις κατευθύνσεις χτυπά το θερμικό στοιχείο ταυτόχρονα, επηρεάζοντας την ακρίβεια των αποτελεσμάτων της μέτρησης. Κατά τη μέτρηση σε τυρβώδη ροή, η τιμή ένδειξης του αισθητήρα ροής θερμικού ανεμόμετρου είναι συχνά υψηλότερη από αυτή του καθετήρα τροχού. Τα παραπάνω φαινόμενα μπορούν να παρατηρηθούν κατά τη μέτρηση του αγωγού. Ανάλογα με το σχεδιασμό του τρόπου διαχείρισης των αναταράξεων των σωλήνων, μπορεί να συμβεί ακόμη και σε χαμηλές ταχύτητες. Επομένως, η διαδικασία μέτρησης του ανεμόμετρου θα πρέπει να πραγματοποιείται στο ευθύ τμήμα του σωλήνα. Το σημείο εκκίνησης του τμήματος της ευθείας γραμμής πρέπει να είναι τουλάχιστον 10×D (D=διάμετρος σωλήνα, σε CM) μπροστά από το σημείο μέτρησης. το τελικό σημείο θα πρέπει να είναι τουλάχιστον 4×D μετά το σημείο μέτρησης. Δεν πρέπει να υπάρχει εμπόδιο στο τμήμα υγρού. (άκρες, προεξοχές, αντικείμενα κ.λπ.)
Η αρχή λειτουργίας του καθετήρα τροχού του ανεμόμετρου βασίζεται στη μετατροπή της περιστροφής σε ηλεκτρικά σήματα. Αρχικά, μέσω μιας εκκίνησης επαγωγής εγγύτητας, «μετράται» η περιστροφή του τροχού και δημιουργείται μια σειρά παλμών, η οποία στη συνέχεια μετατρέπεται και επεξεργάζεται από τον ανιχνευτή. Λάβετε την τιμή της ταχύτητας. Ο αισθητήρας μεγάλης διαμέτρου (60mm, 100mm) του ανεμόμετρου είναι κατάλληλος για τη μέτρηση τυρβωδών ροών με μεσαίες και μικρές ταχύτητες ροής (όπως στην έξοδο του σωλήνα). Ο καθετήρας μικρής διαμέτρου του ανεμόμετρου είναι πιο κατάλληλος για τη μέτρηση της ροής αέρα όπου η διατομή του σωλήνα είναι περισσότερο από 100 φορές μεγαλύτερη από τη διατομή της κεφαλής εξερεύνησης.
