Πώς λειτουργεί το ανεμόμετρο;
Το ανεμόμετρο είναι ένα όργανο που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της ταχύτητας του ανέμου. Υπάρχουν πολλά είδη. Ο ευρέως χρησιμοποιούμενος μετεωρολογικός σταθμός είναι ένα ανεμόμετρο με κύπελλο ανέμου.
Αποτελείται από τρία παραβολικά κωνικά κύπελλα στερεωμένα μεταξύ τους σε γωνία 120 μοιρών σε βραχίονα.
Ολόκληρο το τμήμα αίσθησης είναι εγκατεστημένο σε έναν 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 το θερμαίνει με ηλεκτρικό ρεύμα για να το κάνει υψηλότερο από τη θερμοκρασία του ρευστού. Ως εκ τούτου, τα ανεμόμετρα ονομάζονται "θερμά καλώδια".
Όταν το ρευστό ρέει μέσα από ένα μεταλλικό σύρμα σε κάθετη κατεύθυνση, θα αφαιρέσει μέρος της θερμότητας από το σύρμα και θα μειώσει τη θερμοκρασία του.
Σύμφωνα με τη θεωρία της μεταφοράς θερμότητας με συναγωγή, μπορεί να συναχθεί ότι υπάρχει σχέση μεταξύ της απώλειας θερμότητας Q του θερμού σύρματος και της ταχύτητας v του ρευστού.
Ο τυπικός αισθητήρας ανοιχτής γραμμής αποτελείται από δύο βραχίονες που σφίγγονται με κοντά λεπτά καλώδια. Τα μεταλλικά σύρματα κατασκευάζονται συνήθως από πλατίνα, ρόδιο, βολφράμιο και άλλα μέταλλα με υψηλά σημεία τήξης και καλή ολκιμότητα.
Η διάμετρος του σύρματος που χρησιμοποιείται συνήθως είναι 5 μ m και το μήκος είναι 2 mm. Η διάμετρος του μικρού καθετήρα είναι μόνο 1 μ m και το μήκος είναι 0,2 mm. Ανάλογα με το σκοπό, ο αισθητήρας θερμού σύρματος μπορεί επίσης να κατασκευαστεί σε διπλό σύρμα, τριπλό σύρμα, διαγώνιο, σχήμα V, σχήμα Χ κ.λπ.
Προκειμένου να βελτιωθεί η αντοχή, χρησιμοποιείται μερικές φορές μεταλλικό φιλμ αντί για μεταλλικό σύρμα και συνήθως ψεκάζεται ένα λεπτό μεταλλικό φιλμ στο μονωτικό υπόστρωμα, το οποίο ονομάζεται ανιχνευτής θερμού φιλμ.
Ο αισθητήρας θερμού σύρματος πρέπει να βαθμονομηθεί πριν από τη χρήση. Η στατική βαθμονόμηση πραγματοποιείται σε ειδική τυπική αεροδυναμική σήραγγα.
Μετρήστε τη σχέση μεταξύ του ρυθμού ροής και της τάσης εξόδου και σχεδιάστε την ως τυπική καμπύλη.
Η δυναμική βαθμονόμηση εκτελείται σε γνωστό παλμικό πεδίο ροής ή προστίθεται στο κύκλωμα θέρμανσης ενός ανεμόμετρου.
