Αρχή λειτουργίας των αισθητήρων ταχύτητας ανέμου σωλήνα pitot
Ο σωλήνας Pitot, επίσης γνωστός ως "σωλήνας ταχύτητας αέρα", "σωλήνας ταχύτητας ανέμου", είναι η μέτρηση της συνολικής πίεσης ροής αέρα και της στατικής πίεσης για τον προσδιορισμό της ταχύτητας ροής αέρα μιας σωληνοειδούς συσκευής, που εφευρέθηκε από τον Γάλλο H. Pitot και ονομάστηκε.
Είναι δύσκολο να μετρηθεί η ταχύτητα της ροής του αέρα απευθείας με πειραματικές μεθόδους, αλλά η πίεση της ροής αέρα μπορεί να μετρηθεί εύκολα με ένα μανόμετρο. Χρησιμοποιείται κυρίως για τη μέτρηση της ταχύτητας του αεροσκάφους, αλλά έχει και μια ποικιλία άλλων λειτουργιών. Επομένως, η πίεση μπορεί να μετρηθεί με σωλήνα Pitot και στη συνέχεια να υπολογιστεί η ταχύτητα της ροής του αέρα εφαρμόζοντας το θεώρημα του Bernoulli. Ο σωλήνας Pitot αποτελείται από μια στρογγυλή κεφαλή του διπλού περιβλήματος (βλέπε σχήμα), την εξωτερική διάμετρο του περιβλήματος D, στο κέντρο της στρογγυλής κεφαλής O στο άνοιγμα μιας οπής συνολικής πίεσης που συνδέεται με το εσωτερικό περίβλημα, που συνδέεται με το ένα άκρο του μανόμετρο, η διάμετρος της οπής για το {{0}}.3 ~ 0,6 D. Στο εξωτερικό περίβλημα από την πλευρική επιφάνεια του O περίπου 3 ~ 8 DC στην περιφέρεια της περιμέτρου ανοίξτε ομοιόμορφα μια σειρά οπών στατικής πίεσης κάθετα στο τοίχωμα του εξωτερικού περιβλήματος, συνδεδεμένες με το μανόμετρο από την άλλη, ο σωλήνας Pitot τοποθετείται στην επιθυμία να μετρήσει την ταχύτητα της σταθερής ροής αέρα, έτσι ώστε ο σωλήνας να χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό του θεωρήματος αέρα του Bernoulli ταχύτητα. Ο σωλήνας Pitot τοποθετείται στη σταθερή ροή αέρα, έτσι ώστε ο άξονας του σωλήνα και η κατεύθυνση της ροής αέρα να είναι η ίδια, η αιχμή του σωλήνα προς την εισερχόμενη ροή. Όταν η ροή αέρα είναι κοντά στο σημείο Ο, ο ρυθμός ροής μειώνεται σταδιακά, η ροή στο σημείο στασιμότητας Ο σταματά για μηδέν. Επομένως, το σημείο O που μετρήθηκε είναι η συνολική πίεση P. Δεύτερον, επειδή ο σωλήνας είναι πολύ λεπτός, το σημείο C από το σημείο O είναι αρκετά μακριά, επομένως το σημείο C στην ταχύτητα και την πίεση έχει βασικά αποκατασταθεί στο ίδιο με την εισερχόμενη ταχύτητα V και πίεση P ίση με την τιμή της πίεσης, και επομένως μετρούμενη στο σημείο C είναι η στατική πίεση. Για ροή χαμηλής ταχύτητας, η εξίσωση για τον προσδιορισμό του ρυθμού ροής δίνεται από το θεώρημα του Bernoulli:
Σύμφωνα με τη συνολική πίεση που μετράται από το μανόμετρο και τη διαφορά στατικής πίεσης PP, καθώς και η πυκνότητα του υγρού ρ, μπορούν να υπολογιστούν σύμφωνα με τον τύπο για την ταχύτητα της ροής αέρα.
Αρχή λειτουργίας αισθητήρα ταχύτητας ανέμου υπερήχων
Η αρχή λειτουργίας του υπερηχητικού αισθητήρα ταχύτητας ανέμου είναι η χρήση της μεθόδου διαφοράς χρόνου υπερήχων για την επίτευξη της μέτρησης της ταχύτητας ανέμου. Επειδή η ταχύτητα διάδοσης του ήχου στον αέρα και η κατεύθυνση του ανέμου θα υπερτεθούν στην ταχύτητα του αέρα. Εάν η κατεύθυνση διάδοσης του υπερηχητικού κύματος είναι ίδια με την κατεύθυνση του ανέμου, τότε η ταχύτητά του θα επιταχυνθεί. Αντίθετα, εάν η κατεύθυνση διάδοσης του υπερηχητικού κύματος είναι αντίθετη από την κατεύθυνση του ανέμου, τότε η ταχύτητά του θα επιβραδυνθεί. Επομένως, υπό σταθερές συνθήκες ανίχνευσης, η ταχύτητα διάδοσης των υπερήχων στον αέρα μπορεί να αντιστοιχεί στη συνάρτηση ταχύτητας ανέμου. Η ακριβής ταχύτητα και κατεύθυνση ανέμου μπορούν να ληφθούν με υπολογισμό. Δεδομένου ότι η ταχύτητα του ηχητικού κύματος που διαδίδεται στον αέρα επηρεάζεται σε μεγάλο βαθμό από τη θερμοκρασία. ο αισθητήρας ταχύτητας ανέμου ανιχνεύει δύο αντίθετες κατευθύνσεις σε δύο κανάλια, επομένως η επίδραση της θερμοκρασίας στην ταχύτητα του ηχητικού κύματος είναι αμελητέα.
Ο υπερηχητικός αισθητήρας ανέμου είναι ελαφρύς, δεν έχει κινούμενα μέρη, είναι ανθεκτικός και δεν απαιτεί συντήρηση ή βαθμονόμηση πεδίου και μπορεί να δώσει ταχύτητα και κατεύθυνση ανέμου. Οι πελάτες μπορούν να επιλέξουν τη μονάδα ταχύτητας ανέμου, τη συχνότητα εξόδου και τη μορφή εξόδου σύμφωνα με τις ανάγκες τους. Διατίθενται επίσης θέρμανση (συνιστάται για ψυχρά περιβάλλοντα) ή αναλογικές έξοδοι κατόπιν αιτήματος. Μπορεί να συνδεθεί σε υπολογιστή, συλλέκτη δεδομένων ή άλλη συσκευή συλλογής με RS485 ή αναλογική έξοδο συμβατή. Εάν απαιτείται, μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί σε ένα δίκτυο πολλαπλών μονάδων.
Ο μετρητής ταχύτητας και κατεύθυνσης ανέμου με υπερήχους είναι ένα πιο προηγμένο όργανο για τη μέτρηση της ταχύτητας και της κατεύθυνσης του ανέμου. Επειδή ξεπερνά καλά τα εγγενή ελαττώματα του μηχανικού ανεμόμετρου, μπορεί να λειτουργήσει κανονικά για μεγάλο χρονικό διάστημα σε όλες τις καιρικές συνθήκες και χρησιμοποιείται όλο και πιο ευρέως. Θα είναι μια ισχυρή εναλλακτική λύση στα μηχανικά ανεμόμετρα.
