A szélmérő elve és előnyei
működési elv
Az anemométer alapelve, hogy egy vékony fémhuzalt helyeznek egy folyadékba, és elektromos árammal melegítik fel, hogy a hőmérséklete magasabb legyen, mint a folyadéké, ezért a vezetékes szélmérőt "forró drótnak" nevezik. Amikor a folyadék függőleges irányban átfolyik a vezetéken, elveszi a huzal hőjének egy részét, és csökkenti a huzal hőmérsékletét. A kényszerkonvekciós hőcsere elmélete szerint összefüggés van a forró vezeték által elvesztett Q hő és a folyadék v sebessége között. A szabványos forró drótszonda egy rövid, vékony huzalból áll, amely két tartó közé van feszítve. A fémhuzal általában platinából, ródiumból, volfrámból és más magas olvadáspontú és jó alakíthatóságú fémekből készül. Az általánosan használt huzal átmérője 5 μm, hossza 2 mm; egy kis szonda átmérője mindössze 1 μm, hossza pedig 0.2 mm. Különböző céloknak megfelelően a forró drótszondából kettős huzal, háromhuzal, ferde huzal, V alakú, X alakú stb. is készíthető. A szilárdság növelése érdekében fémhuzal helyett néha fémfóliát használnak, és általában vékony fémfóliát permeteznek egy hőszigetelő hordozóra, amelyet hot film szondának neveznek. A forró drótszondákat használat előtt kalibrálni kell. A statikus kalibrációt egy speciális szabványos szélcsatornában végzik, és az áramlási sebesség és a kimeneti feszültség közötti összefüggést mérik és szabványos görbeként rajzolják meg; a dinamikus kalibrálást ismert ingadozó áramlási mezőben, vagy a szélmérő fűtőkörében végezzük. Ellenőrizze a forró vezetékes szélmérő frekvenciaválaszát az utolsó pulzáló elektromos jellel. Ha a frekvenciamenet nem jó, a megfelelő kompenzációs áramkörrel javítható.
Az áramlási sebesség mérési tartománya {{0}} és 100m/s között három részre osztható: kis sebesség: 0-5 m/s; közepes sebesség: 5-40 m/s; nagy sebesség: 40-100 m/s. Az anemométer hőszondája 0-5 m/s mérésére szolgál; az anemométer forgó kerekes szondája ideális az 5-40m/s áramlási sebesség mérésére; és a pitot cső a legjobb eredményeket érheti el a nagy sebességtartományban. Az anemométer áramlási sebesség-szondájának megfelelő kiválasztásának további kritériuma a hőmérséklet. Általában a szélmérő hőérzékelőjének hőmérséklete körülbelül plusz -70C. A speciális szélmérő rotoros szondája elérheti a 350C-ot. A Pitot csöveket plusz 350 C felett használják.
A szélmérőknek számos előnye van, ezek közül néhány a legfontosabb:
1. Kis méret, kevés interferencia az áramlási mezőben;
2. Széles alkalmazási kör. Nemcsak gázhoz, hanem folyadékhoz is használható, szubszonikus, transzonikus és szuperszonikus gázáramlásban is használható;
3. Nagy mérési pontosság és jó ismételhetőség. A forró vezetékes szélmérő hátránya, hogy a szonda zavarja az áramlási mezőt, és a forró vezeték könnyen elszakad.
4. Az átlagsebesség mérése mellett pulzációs értéket és turbulenciát is képes mérni; az egyirányú mozgás mérésén túl a sebességkomponensek egyidejűleg több irányba történő mérésére is alkalmas.
