Az anemométer egy olyan műszer, amely a levegő sebességét méri. Sok fajta létezik belőle. A meteorológiai állomásokon leggyakrabban használt szélmérő anemométer. Három parabolikus kúpos üres csészéből áll, amelyek a konzolra vannak rögzítve 120 fokos szögben egymáshoz képest, hogy kialakítsák az érzékelő részt. Az üres csészék homorú felületei mind egy irányban vannak. A teljes indukciós rész egy függőleges forgó tengelyre van felszerelve. A szél hatására a szélcsésze a szél sebességével arányos sebességgel forog a tengely körül. Ma mutatunk be három szélmérőt:
1. Termikus szélmérő
Fordulatszámmérő, amely az áramlási sebesség jelét elektromos jellé alakítja, és a folyadék hőmérsékletét vagy sűrűségét is képes mérni. Az alapelv az, hogy egy vékony fémhuzalt (úgynevezett forró drótot) elektromos árammal felmelegítenek a légáramban, és a forró huzal hőleadása a légáramban összefügg az áramlási sebességgel, és a hőleadás okozza. a forró vezeték hőmérséklet-változása az ellenállás változásához, és az áramlási sebesség jele elektromos jellé alakul. Két üzemmódja van: ①Állandó áramlás. A forró vezetéken áthaladó áram változatlan marad, és a hőmérséklet változásával a forró huzal ellenállása megváltozik, így a két végén a feszültség is megváltozik, ezzel mérve az áramlási sebességet. ② Állandó hőmérsékletű típus. A forró huzal hőmérséklete állandó, például 150 fok, és az áramlási sebesség mérhető a szükséges áramerősség szerint. Az állandó hőmérsékletű típust szélesebb körben használják, mint az állandó áramlású típust.
A forró huzal hossza általában {{0}},5-2 mm, átmérője 1-10 mikron, anyaga platina, volfrám vagy platina-ródium ötvözet. Ha nagyon vékony (0,1 mikronnál kisebb vastagságú) fémfóliát használnak a fémhuzal cseréjére, akkor ez egy forrófilmes anemométer. A hagyományos egyvezetékes típuson kívül a forró huzal kombinált kétvezetékes vagy háromvezetékes is lehet, hogy minden irányban mérje a sebességkomponenseket. A forró vezetékről kiadott elektromos jelet felerősítik, kompenzálják és digitalizálják, majd beviszik a számítógépbe, ami javíthatja a mérési pontosságot, automatikusan befejezheti az adatok utófeldolgozási folyamatát, és kibővítheti a sebességmérési funkciókat, például a pillanatnyi mérés egyidejű befejezését. érték és idő átlagértéke, kombinált sebesség és részsebesség, turbulencia fok és egyéb turbulencia paraméterek. A pitot-csőhöz képest a forró huzalos anemométer [1] előnye a kis szondaméret, az áramlási mező csekély interferenciája, a gyors reagálás és az ingatag áramlási sebesség mérése;
A termikus szondák turbulens áramlásban történő alkalmazásakor minden irányból érkező légáramlás egyszerre éri a hőelemet, ami befolyásolja a mérési eredmények pontosságát. Turbulens áramlásban történő méréskor a termikus anemométer áramlásérzékelői általában magasabb jelzést mutatnak, mint a rotor szondák. A fenti jelenségek a csővezetékes mérés során figyelhetők meg. A cső turbulenciáját kezelő kialakítástól függően még alacsony fordulatszámon is előfordulhat. Ezért az anemométeres mérési eljárást a csővezeték egyenes szakaszán kell elvégezni. Az egyenes rész kezdőpontja legalább 10×D legyen a mérési pont előtt (D=csőátmérő, CM-ben); a végpont legalább 4×D-rel legyen a mérési pont mögött. A folyadékrészen nem lehetnek akadályok (szélek, újrafelfüggesztések, tárgyak stb.).
2. Járókerék szélmérő
Az anemométer járókerekes szondájának működési elve a forgás elektromos jellé alakításán alapul, először egy közelségi indukciós fejen keresztül, "számolja" a járókerék forgását és impulzussort generál, majd a detektor átalakítja, hogy megkapja. a sebesség. érték. Az anemométer nagy átmérőjű (60mm, 100mm) szondája közepes és kis áramlási sebességű turbulens áramlás mérésére alkalmas (például a cső kimeneténél). Az anemométer kis átmérőjű szondája alkalmasabb annak a légáramlásnak a mérésére, amelynek a cső keresztmetszete több mint 100-szor nagyobb, mint a szonda keresztmetszete.
3. Pitot csöves szélmérő
H. Pitot francia fizikus találta fel a 18. században. A legegyszerűbb pitot-csőben egy vékony fémcső van, amelynek végén kis lyuk van nyomásvezető csőként, amely a folyadék össznyomását méri az áramlási sugár irányában; egy másik vezetőcsövet húznak a főcső falából a vékony fémcső eleje közelében. Nyomja meg a csövet és mérje meg a statikus nyomást. A nyomáskülönbség-mérő a két nyomásvezető csővel van összekötve, a mért nyomás pedig a dinamikus nyomás. Bernoulli tétele szerint a dinamikus nyomás arányos az áramlási sebesség négyzetével. Ezért a folyadék áramlási sebessége pitot-csővel mérhető. A szerkezeti fejlesztés után kombinált pitot csővé, azaz pitot-statikus nyomócsővé válik. Ez egy kétrétegű, derékszögben hajlított cső. A külső hüvely és a belső hüvely tömített, a külső hüvely körül több kis lyuk található. Méréskor illessze be ezt a hüvelyt a vizsgált cső közepébe. A belső burkolat fúvókája az áramlási nyaláb irányába néz, a külső burkolat körüli kis furat nyílása pedig éppen merőleges az áramlási sugár irányára. Ekkor a folyadék áramlási sebessége ezen a ponton a belső és a külső burkolat közötti nyomáskülönbség mérésével számítható ki. A Pitot-csöveket gyakran használják a csövekben és szélcsatornákban lévő folyadékok sebességének, valamint a folyó sebességének mérésére. Ha az egyes szakaszok áramlási sebességét az előírásoknak megfelelően mérik, akkor az integrálást követően a csővezetékben lévő folyadék áramlási sebességének mérésére használható. Ha azonban a folyadék kis mennyiségű részecskét tartalmaz, az eltömheti a mérőlyukat, így csak részecskementes folyadékok áramlásának mérésére alkalmas. Ezért a pitot-cső szélsebesség és széláramlás mérésére is használható, ami a pitot-cső anemométer elve.
