Úvod do princípov anemometrov
Anemometer je prístroj používaný na meranie rýchlosti vetra. Existuje veľa druhov. Bežne používanou meteorologickou stanicou je veterný pohárový anemometer.
Skladá sa z troch parabolických kužeľových prázdnych pohárov pripevnených k sebe na konzole pod uhlom 120 stupňov.
Celá snímacia časť je inštalovaná na vertikálnej osi otáčania. Pôsobením vetra sa veterný pohár otáča okolo svojej osi rýchlosťou úmernou rýchlosti vetra.
Základným princípom anemometra je umiestniť tenký kovový drôt do tekutiny a zahrievať drôt elektrickým prúdom, aby sa zvýšil nad teplotu tekutiny. Preto sa anemometre označujú ako „horúce linky“.
Keď tekutina preteká kovovým drôtom vo vertikálnom smere, odoberie drôtu časť tepla a zníži jeho teplotu.
Podľa teórie prenosu tepla nútenou konvekciou je možné odvodiť, že existuje vzťah medzi tepelnou stratou Q horúceho drôtu a rýchlosťou v tekutiny.
Štandardná sonda s horúcim drôtom obsahuje dve konzoly, ktoré sú utiahnuté krátkymi tenkými drôtmi. Kovové drôty sú zvyčajne vyrobené z platiny, ródia, volfrámu a iných kovov s vysokými bodmi topenia a dobrou ťažnosťou.
Bežne používaný priemer drôtu je 5 μm. Dĺžka je 2 mm; Malá sonda má priemer len 1 μm. Dĺžka je 0,2 mm. Podľa rôznych účelov môže byť sonda s horúcim drôtom vyrobená aj ako dvojitá, trojitá, diagonálna, v tvare V, v tvare X atď.
Na zlepšenie pevnosti sa niekedy namiesto kovových drôtov používajú kovové fólie a vrstva kovového filmu sa zvyčajne nastrieka na izolačný substrát, ktorý sa nazýva sonda horúceho filmu.
Sonda horúceho drôtu musí byť pred použitím kalibrovaná. Statická kalibrácia sa vykonáva v špeciálnom štandardnom aerodynamickom tuneli.
Zmerajte vzťah medzi prietokom a výstupným napätím a vyneste ho ako štandardnú krivku.
Dynamická kalibrácia sa vykonáva v známom pulzujúcom prietokovom poli alebo sa pridáva do vykurovacieho okruhu anemometra.
Pulzné elektrické signály sa používajú na overenie frekvenčnej odozvy anemometra s horúcim drôtom. Ak frekvenčná odozva nie je dobrá, možno ju zlepšiť použitím zodpovedajúcich kompenzačných obvodov.
