Princíp funkcie snímačov rýchlosti vetra s pitotovou trubicou
Pitotova trubica, tiež známa ako "trubica rýchlosti vzduchu", "rúrka rýchlosti vetra", je meranie celkového tlaku prúdu vzduchu a statického tlaku na určenie rýchlosti prúdenia vzduchu rúrkového zariadenia, ktoré vynašiel a pomenoval Francúz H. Pitot.
Priamo experimentálnymi metódami je ťažké merať rýchlosť prúdu vzduchu, ale tlak prúdu vzduchu sa dá ľahko zmerať manometrom. Používa sa hlavne na meranie rýchlosti lietadla, ale má aj celý rad ďalších funkcií. Preto je možné tlak merať Pitotovou trubicou a následne vypočítať rýchlosť prúdenia vzduchu aplikáciou Bernoulliho vety. Pitotova trubica pozostáva z okrúhlej hlavy dvojitého plášťa (pozri obrázok), vonkajší priemer plášťa D, v strede okrúhlej hlavy O pri otvore celkového tlakového otvoru spojeného s vnútorným plášťom, pripojeného k jednému koncu plášťa manometer, priemer otvoru pre {{0}}.3 ~ 0,6 D. Vo vonkajšom obale od bočnej plochy O asi 3 ~ 8 DC po obvode obvodu rovnomerne otvorený rad statických tlakových otvorov kolmých na stenu vonkajšieho plášťa, pripojených k manometru, na druhej strane Pitotova trubica umiestnená v túžbe merať rýchlosť konštantného prúdenia vzduchu, takže trubica slúži na výpočet Bernoulliho vety o vzduchu. rýchlosť. Pitotova trubica je umiestnená v konštantnom prúde vzduchu tak, že os trubice a smer prúdenia vzduchu sú rovnaké, nábežná hrana trubice k prichádzajúcemu prúdu. Keď je prietok vzduchu blízko bodu O, prietok sa postupne znižuje, prietok do bodu O stagnácie sa zastaví na nule. Takže meraný bod O je celkový tlak P. Po druhé, pretože trubica je veľmi tenká, bod C od bodu O je dostatočne ďaleko, takže bod C pri rýchlosti a tlaku bol v podstate obnovený na rovnaké s rýchlosťou V a tlakom. P sa rovná hodnote tlaku, a preto je meraný v bode C statický tlak. Pre prúdenie s nízkou rýchlosťou je rovnica na určenie prietoku daná Bernoulliho vetou:
Podľa celkového tlaku nameraného manometrom a rozdielu statického tlaku PP, ako aj hustoty kvapaliny ρ, možno vypočítať podľa vzorca pre rýchlosť prúdenia vzduchu.
Princíp činnosti ultrazvukového snímača rýchlosti vetra
Princíp činnosti ultrazvukového snímača rýchlosti vetra je použiť metódu ultrazvukového časového rozdielu na dosiahnutie merania rýchlosti vetra. Pretože rýchlosť šírenia zvuku vo vzduchu a smer vetra budú superponované na rýchlosti vzduchu. Ak je smer šírenia ultrazvukovej vlny rovnaký ako smer vetra, potom sa jej rýchlosť zrýchli; naopak, ak je smer šírenia ultrazvukovej vlny opačný ako smer vetra, potom sa jej rýchlosť spomalí. Preto pri pevných podmienkach detekcie môže rýchlosť šírenia ultrazvuku vo vzduchu zodpovedať funkcii rýchlosti vetra. Presnú rýchlosť a smer vetra je možné získať výpočtom. Pretože rýchlosť šírenia zvukovej vlny vo vzduchu je značne ovplyvnená teplotou; snímač rýchlosti vetra deteguje dva opačné smery na dvoch kanáloch, takže vplyv teploty na rýchlosť zvukovej vlny je zanedbateľný.
Ultrazvukový senzor vetra je ľahký, nemá žiadne pohyblivé časti, je odolný a nevyžaduje údržbu ani kalibráciu v teréne a môže vydávať rýchlosť aj smer vetra. Zákazníci si môžu vybrať jednotku rýchlosti vetra, výstupnú frekvenciu a výstupný formát podľa svojich potrieb. Vykurovanie (odporúčané pre chladné prostredie) alebo analógové výstupy sú k dispozícii na požiadanie. Môže byť pripojený k počítaču, zberaču dát alebo inému zbernému zariadeniu s RS485 alebo analógovým výstupom kompatibilným. V prípade potreby je možné ho použiť aj v sieti viacerých jednotiek.
Ultrazvukový merač rýchlosti a smeru vetra je pokročilejší nástroj na meranie rýchlosti a smeru vetra. Pretože dobre prekonáva vlastné chyby mechanického anemometra, môže fungovať normálne po dlhú dobu za každého počasia a je stále viac a viac používaný. Bude to silná alternatíva k mechanickým anemometrom.
