A szonda kiválasztása és a szélmérő használata
1. A szonda kiválasztása szélmérőhöz
Általában három módszer létezik a szélsebesség mérésére: termikus szonda, járókerék szonda és Pitot cső. Hogyan választhatjuk ki tehát a számunkra legmegfelelőbb műszert a szélsebesség mérésénél? Hol alkalmas ez a három mérési módszer?
Az áramlási sebesség {{0}} és 100m/s közötti mérési tartományában három részre oszthatjuk: kis sebesség: 0-5m/s; közepes sebesség: 5-40 m/s; nagy sebesség: 40-100 m/s. Az anemométer hőszondája a 0 és 5 m/s közötti legjobb mérésre szolgál; az anemométer járókerekes szondája ideális az 5-40m/s áramlási sebesség mérésére; és a pitot cső a legjobb eredményeket érheti el a nagy sebességtartományban.
1. A hőszonda kiváló mérési hatással rendelkezik, és a szélsebesség-tartomány általában 0-30m/s.
2. A járókerék átmérője kiválasztható a járókerék szondához, és a különböző méretű járókerekek eltérő alkalmazásúak. Például, ha egy nagy, 100 mm átmérőjű járókereket választunk, akkor egy 100 mm átmérőjű kör alakú terület átlagos szélsebessége mérhető. Ezenkívül a járókerekes szonda burkolattal rögzíthető a kis levegőkimenetek légmennyiségének pontos mérésének hatásának eléréséhez.
3. A Pitot csöveket általában a nagy szélsebességekhez megfelelő csővezetékek szélsebességének mérésére használják. Általában a Pitot-csövek nem ajánlottak 5 m/s-nál kisebb szélsebesség esetén.
Az anemométer szonda helyes kiválasztásának további kritériuma a hőmérséklet: a szélmérő hőérzékelőjének hőmérséklete általában körülbelül -20~70˚C. A közönséges járókerekes szondák is -20~70˚C körüliek, de a járókerekes szondák speciálisan úgy is elkészíthetők, hogy ellenálljanak a 350˚C-os magas hőmérsékletnek. A Pitot-csövek a legszélesebb körű hőmérséklet-alkalmazásokkal rendelkeznek, még a leggyakoribb szondák is ellenállnak a 600 °C-os magas hőmérsékletnek.
2. Különböző szélmérők működési elve
1. A szélmérő hőszondája
A hőszonda azon alapul, hogy a hideg becsapódó légáram elvonja a hőt a fűtőelemen. A hőmérsékletet állandóan tartó beállító kapcsoló segítségével a beállító áram arányos az áramlási sebességgel. Termikus szondák turbulens áramlásban történő alkalmazásakor a légáramlás minden irányból egyszerre ütközik a hőelembe, ami befolyásolhatja a mérési eredmények pontosságát.
Turbulens áramlásban történő méréskor a termikus anemométer áramlásérzékelőjének jelzési értéke gyakran magasabb, mint a járókerekes szondáé. A fenti jelenség a csővezetékes mérési folyamatban figyelhető meg. A kezelt csőturbulencia kialakításától függően alacsony fordulatszámon is előfordulhat. Ezért az anemométeres mérési eljárást a csővezeték egyenes részén kell elvégezni. Az egyenes kezdőpontja legalább 10×D (D=csőátmérő, cm-ben) legyen a mérési pont előtt; a végpont legalább 4×D-rel legyen a mérési pont mögött. Az áramlási szakaszt semmilyen módon nem szabad elzárni. (szögletes, reszuszpendált, tárgyak stb.)
2. Az anemométer járókerekes szondája
Az anemométer járókerekes szondájának működési elve a forgás elektromos jellé alakításán alapul. Először egy közelségérzékelőn halad át, hogy "megszámolja" a járókerék forgását, és impulzussort generáljon, majd az érzékelőn keresztül alakítja át a forgási sebesség értékét. Az anemométer nagy átmérőjű szondája (60mm, 100mm) közepes és kis áramlási sebességű turbulens áramlás mérésére alkalmas (például a cső kimeneténél). Az anemométer kis kaliberű szondája alkalmasabb a légáramlás mérésére ott, ahol a cső keresztmetszete több mint 100-szor nagyobb, mint a kutatófej keresztmetszete.
3. Az anemométer Pitot csöves szondája
A folyadék dinamikus nyomáskarakterisztikája a Pitot-cső segítségével mérhető, a folyadék sebessége pedig az alábbi képlet alapján számítható ki. 1) ahol Pd – a folyadék dinamikus nyomása, Pa;
W—-folyadék sebessége, m/s;
r – folyadék tömege, N/m3;
g – gravitációs gyorsulás, m/s2.
A Pitot-cső így méri a szélsebességet.
