Ποια είναι η αρχή του ανεμομέτρου;
Το ανεμόμετρο είναι ένα όργανο που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της ταχύτητας του ανέμου. Υπάρχουν πολλά είδη. Το ανεμόμετρο που χρησιμοποιείται συνήθως σε μετεωρολογικούς σταθμούς.
Αποτελείται από τρία παραβολικά κωνικά κενά κύπελλα στερεωμένα μεταξύ τους σε βραχίονα στις 120 μοίρες.
Ολόκληρο το τμήμα ανίχνευσης είναι εγκατεστημένο στον κάθετο 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 θερμαίνει το καλώδιο με ηλεκτρικό ρεύμα για να το ανεβάσει πάνω από τη θερμοκρασία του ρευστού. Επομένως, τα ανεμόμετρα ονομάζονται «hotlines».
Όταν το ρευστό ρέει μέσα από το 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 εξαναγκασμένη συναγωγή, μπορεί να συναχθεί ότι υπάρχει σχέση μεταξύ της απώλειας θερμότητας Q του θερμού σύρματος και της ταχύτητας v του ρευστού.
Ο τυπικός αισθητήρας θερμού καλωδίου περιλαμβάνει δύο βραχίονες που σφίγγονται με κοντά λεπτά σύρματα. 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. Ο μικρός καθετήρας έχει διάμετρο μόνο 1 μ m και μήκος 0,2 mm. Σύμφωνα με διαφορετικούς σκοπούς, οι αισθητήρες θερμού σύρματος μπορούν επίσης να κατασκευαστούν σε διπλά, τρία και διαγώνια σύρματα, σχήματος V, σχήματος Χ κ.λπ.
Προκειμένου να βελτιωθεί η αντοχή, μερικές φορές χρησιμοποιείται μεταλλικό φιλμ αντί για μεταλλικό σύρμα και συνήθως ψεκάζεται ένα στρώμα μεταλλικής μεμβράνης 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 ένα γνωστό πεδίο παλμικής ροής ή προστίθεται στο κύκλωμα θέρμανσης ενός 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 αντίστοιχα κυκλώματα αντιστάθμισης.
