Pitot-csöves szélsebesség-érzékelők működési elve
A Pitot-cső, más néven "levegősebesség-cső", "szélsebesség-cső" a légáramlás össznyomásának és statikus nyomásának mérése egy cső alakú eszköz légáramlási sebességének meghatározására, amelyet a francia H. Pitot talált fel és neveztek el.
Kísérleti módszerekkel a légáramlás sebességének közvetlen mérése nehézkes, de a légáramlás nyomása könnyen mérhető manométerrel. Főleg a repülőgép sebességének mérésére szolgál, de számos egyéb funkciója is van. Ezért a nyomás Pitot-csővel mérhető, majd Bernoulli-tétel alkalmazásával kiszámítható a légáramlás sebessége. A Pitot cső a kettős ház kerek fejéből áll (lásd az ábrát), a külső ház átmérője D, a kerek fej O közepén, a belső burkolathoz csatlakoztatott teljes nyomású furat nyílásánál, amely a burkolat egyik végéhez kapcsolódik. manométer, a furat átmérője a {{0}},3 ~ 0,6 D. A külső burkolatban az O oldalfelületétől körülbelül 3 ~ 8 DC a kerület kerületén egyenletesen nyisson egy sort a külső burkolat falára merőleges statikus nyomólyukak, másrészt a manométerhez csatlakoztatva, a Pitot-csövet az állandó légáramlás sebességének mérésére helyezték el, így a csövet használják a Bernoulli-féle levegőtétel kiszámításához sebesség. A Pitot csövet az állandó légáramlásba helyezzük úgy, hogy a cső tengelye és a légáramlás iránya megegyezzen, a cső bemeneti éle a bejövő áramlás felé. Amikor a légáramlás közel van az O ponthoz, az áramlási sebesség fokozatosan csökken, és az áramlás az O pontig a stagnálás nullára leáll. Tehát a mért O pont a P össznyomás. Másodszor, mivel a cső nagyon vékony, a C pont az O ponttól kellően messze van, így a sebesség és a nyomás C pontja lényegében a bejövő V sebességgel és nyomással visszaállt ugyanarra. P egyenlő a nyomás értékével, ezért a C pontban mérve a statikus nyomás. Kis sebességű áramlás esetén az áramlási sebesség meghatározására szolgáló egyenletet Bernoulli tétele adja:
A manométerrel mért össznyomás és a PP statikus nyomáskülönbség, valamint a ρ folyadéksűrűség alapján a légáramlás sebességére vonatkozó képlet alapján számítható.
Ultrahangos szélsebesség-érzékelő működési elve
Az ultrahangos szélsebesség-érzékelő működési elve az ultrahangos időkülönbség módszer alkalmazása a szélsebesség mérésére. Mivel a hang terjedési sebessége a levegőben és a szél iránya ráépül a levegő sebességére. Ha az ultrahang hullám terjedési iránya megegyezik a szél irányával, akkor a sebessége felgyorsul; ellenkezőleg, ha az ultrahanghullám terjedési iránya ellentétes a szél irányával, akkor sebessége lelassul. Ezért rögzített érzékelési feltételek mellett az ultrahang terjedési sebessége a levegőben megfelelhet a szélsebesség függvénynek. A pontos szélsebesség és -irány számítással meghatározható. Mivel a levegőben terjedő hanghullám sebességét nagyban befolyásolja a hőmérséklet; a szélsebesség-érzékelő két ellentétes irányt érzékel két csatornán, így a hőmérséklet hatása a hanghullám sebességére elhanyagolható.
Az ultrahangos szélérzékelő könnyű, nem tartalmaz mozgó alkatrészeket, masszív, nem igényel karbantartást vagy helyszíni kalibrálást, és a szél sebességét és irányát egyaránt képes megjeleníteni. Az ügyfelek igényeik szerint választhatják ki a szélsebesség mértékegységét, a kimeneti frekvenciát és a kimeneti formátumot. Fűtés (hideg környezethez ajánlott) vagy analóg kimenet is kérhető. Számítógéphez, adatgyűjtőhöz vagy más RS485-ös vagy analóg kimenettel kompatibilis gyűjtőeszközhöz csatlakoztatható. Igény esetén több egységből álló hálózatban is használható.
Az ultrahangos szélsebesség- és széliránymérő egy fejlettebb műszer a szélsebesség és -irány mérésére. Mivel jól kiküszöböli a mechanikus szélmérőben rejlő hibáit, hosszú ideig tud normálisan működni minden időjárásban, és egyre szélesebb körben használják. Erős alternatívája lesz a mechanikus szélmérőknek.
