Η αρχή του θερμικού καθετήρα του ανεμόμετρου
Η βασική αρχή ενός ανεμόμετρου είναι να τοποθετεί ένα λεπτό μεταλλικό σύρμα σε ένα ρευστό και να θερμαίνει το σύρμα μέσω ηλεκτρικού ρεύματος για να κάνει τη θερμοκρασία του υψηλότερη από αυτή του ρευστού, έτσι το ανεμόμετρο σύρματος ονομάζεται "θερμό σύρμα". Όταν το ρευστό ρέει μέσω του σύρματος στην κατακόρυφη κατεύθυνση, θα αφαιρέσει μέρος της θερμότητας του σύρματος και θα μειώσει τη θερμοκρασία του σύρματος. Σύμφωνα με τη θεωρία της ανταλλαγής θερμότητας με εξαναγκασμένη συναγωγή, υπάρχει μια σχέση μεταξύ της θερμότητας Q που χάνεται από την καυτή γραμμή και της ταχύτητας v του ρευστού. Ένας τυπικός αισθητήρας θερμού σύρματος αποτελείται από ένα κοντό, λεπτό σύρμα τεντωμένο μεταξύ δύο βραχιόνων. Το μεταλλικό σύρμα κατασκευάζεται συνήθως από πλατίνα, ρόδιο, βολφράμιο και άλλα μέταλλα με υψηλό σημείο τήξης και καλή ολκιμότητα. Το σύρμα που χρησιμοποιείται συνήθως έχει διάμετρο 5 μm και μήκος 2 mm. ένας μικρός καθετήρας έχει διάμετρο μόνο 1 μm και μήκος 0.2 mm.
Σύμφωνα με διαφορετικούς σκοπούς, ο αισθητήρας θερμού σύρματος μπορεί επίσης να κατασκευαστεί σε διπλό σύρμα, τριπλό σύρμα, λοξό σύρμα, σχήμα V, σχήμα Χ κ.λπ. Για να αυξηθεί η αντοχή, μερικές φορές χρησιμοποιείται μεταλλική μεμβράνη αντί για μεταλλικό σύρμα, και 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 πραγματοποιείται σε μια ειδική τυπική αεροσήραγγα και η σχέση μεταξύ της ταχύτητας ροής και της τάσης εξόδου μετράται και σχεδιάζεται ως τυπική καμπύλη. Η δυναμική βαθμονόμηση πραγματοποιείται σε ένα γνωστό κυμαινόμενο πεδίο ροής ή στο κύκλωμα θέρμανσης του ανεμόμετρου. Ελέγξτε την απόκριση συχνότητας του ανεμόμετρου θερμού καλωδίου με το τελευταίο παλλόμενο ηλεκτρικό σήμα. Εάν η απόκριση συχνότητας δεν είναι καλή, μπορεί να βελτιωθεί με το αντίστοιχο κύκλωμα αντιστάθμισης.
Το εύρος μέτρησης της ταχύτητας ροής από {{0}} έως 100 m/s μπορεί να χωριστεί σε τρία τμήματα: 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 τη μέτρηση από 0 έως 5 m/s. ο περιστροφικός καθετήρας του ανεμόμετρου είναι ιδανικός για τη μέτρηση της ταχύτητας 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 παροχής του ανεμόμετρου είναι η θερμοκρασία. Συνήθως, η θερμοκρασία του θερμικού αισθητήρα του ανεμόμετρου είναι περίπου συν -70C. Ο αισθητήρας ρότορα του ειδικού ανεμόμετρου μπορεί να φτάσει τους 350C. Οι σωλήνες Pitot χρησιμοποιούνται πάνω από τους 350C.
Θερμικοί ανιχνευτές για ανεμόμετρα
Η αρχή λειτουργίας του θερμικού καθετήρα του ανεμόμετρου βασίζεται στη ροή αέρα κρύου 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. Όταν χρησιμοποιείτε θερμικούς ανιχνευτές σε τυρβώδη ροή, η ροή αέρα από όλες τις κατευθύνσεις προσκρούει στο θερμικό στοιχείο ταυτόχρονα, γεγονός που μπορεί να επηρεάσει 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 περιστροφικού καθετήρα. Το παραπάνω φαινόμενο μπορεί να παρατηρηθεί στη διαδικασία μέτρησης του αγωγού. Ανάλογα με το σχεδιασμό του διαχειριζόμενου στροβιλισμού σωλήνων, μπορεί να συμβεί ακόμη και σε χαμηλές ταχύτητες. Επομένως, η διαδικασία μέτρησης του ανεμόμετρου θα πρέπει να πραγματοποιείται στο ευθύ τμήμα του αγωγού. Το σημείο εκκίνησης της ευθείας γραμμής πρέπει να είναι τουλάχιστον 10×D (D=διάμετρος σωλήνα σε CM) πριν από το σημείο μέτρησης. το τελικό σημείο πρέπει να βρίσκεται τουλάχιστον 4×D πίσω από το σημείο μέτρησης. Το τμήμα ροής δεν πρέπει να παρεμποδίζεται με κανέναν τρόπο. (γωνίες, αναστολές, αντικείμενα κ.λπ.)
Η αρχή λειτουργίας του καθετήρα περιστρεφόμενου τροχού του ανεμόμετρου βασίζεται στη μετατροπή της περιστροφής σε ηλεκτρικό σήμα. Αρχικά, περνά μέσα από έναν αισθητήρα εγγύτητας για να «μετρήσει» την περιστροφή του περιστρεφόμενου τροχού και να δημιουργήσει μια σειρά παλμών, η οποία στη συνέχεια μετατρέπεται από τον ανιχνευτή. Λάβετε την τιμή της ταχύτητας. Ο καθετήρας μεγάλης διαμέτρου (60mm, 100mm) του ανεμόμετρου είναι κατάλληλος για τη μέτρηση τυρβώδους ροής με μεσαίες και μικρές ταχύτητες ροής (όπως στην έξοδο του αγωγού). Ο ανιχνευτής μικρού διαμετρήματος 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 του ανιχνευτή.
