Anemometer je prístroj, ktorý meria rýchlosť vzduchu. Je toho veľa druhov. V meteorologických staniciach sa najčastejšie používa veterný anemometer. Pozostáva z troch parabolických kužeľových prázdnych nádob upevnených na držiaku v uhle 120 stupňov k sebe, aby vytvorili snímaciu časť. Konkávne povrchy prázdnych pohárov sú všetky v jednom smere. Celá indukčná časť je inštalovaná na zvislom otočnom hriadeli. Pôsobením vetra sa veterná miska otáča okolo hriadeľa rýchlosťou úmernou rýchlosti vetra. Dnes si predstavíme tri anemometre:
1. Tepelný anemometer
Tachometer, ktorý premieňa signál prietoku na elektrický signál a dokáže merať aj teplotu alebo hustotu kvapaliny. Princíp spočíva v tom, že tenký kovový drôt (nazývaný horúci drôt), ktorý je ohrievaný elektrinou, je umiestnený v prúde vzduchu a rozptyl tepla horúceho drôtu v prúde vzduchu súvisí s prietokom a rozptyl tepla spôsobuje zmena teploty horúceho drôtu spôsobí zmenu odporu a signál prietoku sa prevedie na elektrický signál. Má dva pracovné režimy: ①Konštantný prietok. Prúd cez horúci drôt zostáva nezmenený a pri zmene teploty sa mení odpor horúceho drôtu a tým sa mení napätie na oboch koncoch, čím sa meria prietok. ② Typ konštantnej teploty. Teplota horúceho drôtu sa udržiava konštantná, napríklad 150 stupňov, a prietok sa môže merať podľa prúdu, ktorý sa má použiť. Typ s konštantnou teplotou je rozšírenejší ako typ s konštantným prietokom.
Dĺžka horúceho drôtu je vo všeobecnosti v rozsahu {{0}}, 5 až 2 mm, priemer je v rozsahu 1 až 10 mikrónov a materiálom je platina, volfrám alebo platina-ródium zliatina. Ak sa na nahradenie kovového drôtu použije veľmi tenký (hrúbka menšia ako 0,1 mikrónu) kovový film, ide o anemometer s horúcim filmom. Okrem bežného jednovodičového typu môže byť horúci drôt aj kombinovaný dvojvodičový alebo trojvodičový na meranie zložiek rýchlosti vo všetkých smeroch. Výstup elektrického signálu z horúceho drôtu je zosilnený, kompenzovaný a digitalizovaný a potom privedený do počítača, čo môže zlepšiť presnosť merania, automaticky dokončiť proces následného spracovania údajov a rozšíriť funkcie merania rýchlosti, ako je súčasné dokončenie okamžitého hodnota a časová priemerná hodnota, kombinovaná rýchlosť a čiastková rýchlosť, stupeň turbulencie a iné parametre turbulencie. V porovnaní s Pitotovou trubicou má anemometer s horúcim drôtom [1] výhody malej veľkosti sondy, malého zásahu do prietokového poľa, rýchlej odozvy a môže merať nestabilnú rýchlosť prúdenia;
Pri použití tepelných sond v turbulentnom prúdení prúdenie vzduchu zo všetkých smerov naraz dopadá na tepelný prvok súčasne, čo ovplyvňuje presnosť výsledkov merania. Pri meraní v turbulentnom prúdení majú snímače prietoku tepelného anemometra tendenciu mať vyššiu indikáciu ako rotorové sondy. Vyššie uvedené javy možno pozorovať pri meraní potrubia. V závislosti od konštrukcie, ktorá riadi turbulencie v potrubí, môže nastať aj pri nízkych rýchlostiach. Preto by sa proces merania anemometra mal vykonávať na priamom úseku potrubia. Počiatočný bod priamkovej časti by mal byť aspoň 10×D pred bodom merania (D=priemer potrubia, v CM); koncový bod by mal byť aspoň 4×D za bodom merania. Kvapalinová časť nesmie mať žiadne prekážky (okraje, re-suspenzie, predmety atď.).
2. Anemometer obežného kolesa
Princíp činnosti sondy obežného kolesa anemometra je založený na premene rotácie na elektrický signál, najprv prostredníctvom indukčnej hlavice priblíženia, "počítaní" rotácie obežného kolesa a generovaní série impulzov, a potom prevedená detektorom na získanie rýchlosť. hodnotu. Sonda s veľkým priemerom (60 mm, 100 mm) anemometra je vhodná na meranie turbulentného prúdenia so strednou a malou rýchlosťou prúdenia (napríklad na výstupe z potrubia). Na meranie prietoku vzduchu je vhodnejšia sonda anemometra s malým priemerom, ktorej plocha prierezu potrubia je viac ako 100-krát väčšia ako plocha prierezu sondy.
3. Anemometer Pitotovej trubice
Vynašiel ho francúzsky fyzik H. Pitot v 18. storočí. Najjednoduchšia pitotova trubica má tenkú kovovú trubicu s malým otvorom na konci ako tlakovú vodiacu trubicu, ktorá meria celkový tlak tekutiny v smere prúdenia; ďalšia vodiaca rúrka je vytiahnutá zo steny hlavnej rúrky v blízkosti prednej časti tenkej kovovej rúrky. Stlačte trubicu a zmerajte statický tlak. Diferenčný tlakomer je spojený s dvomi tlakovými vodiacimi rúrkami a meraným tlakom je dynamický tlak. Podľa Bernoulliho vety je dynamický tlak úmerný druhej mocnine rýchlosti prúdenia. Preto možno rýchlosť prietoku tekutiny merať Pitotovou trubicou. Po konštrukčnom zlepšení sa z nej stáva kombinovaná pitotova trubica, teda pitot-statická tlaková trubica. Ide o dvojvrstvovú rúrku ohnutú do pravého uhla. Vonkajšie puzdro a vnútorné puzdro sú utesnené a okolo vonkajšieho puzdra je niekoľko malých otvorov. Pri meraní vložte túto manžetu do stredu testovaného potrubia. Dýza vnútorného puzdra je obrátená v smere lúča toku a ústie malého otvoru okolo vonkajšieho puzdra je práve kolmé na smer lúča toku. V tomto čase môže byť rýchlosť prúdenia tekutiny v tomto bode vypočítaná meraním tlakového rozdielu medzi vnútorným a vonkajším plášťom. Pitotove trubice sa často používajú na meranie rýchlosti tekutín v potrubiach a aerodynamických tuneloch, ako aj rýchlosti rieky. Ak sa rýchlosť prúdenia každej sekcie meria podľa predpisov, môže sa použiť na meranie prietoku tekutiny v potrubí po integrácii. Ak však tekutina obsahuje malé množstvo častíc, môže zablokovať merací otvor, preto je vhodná len na meranie prietoku tekutín bez častíc. Pitotova trubica teda môže slúžiť aj na meranie rýchlosti vetra a prúdenia vetra, čo je princíp anemometra pitotovej trubice.
