A szélmérő hőszonda elve
Az anemométer alapelve, hogy egy vékony fémhuzalt helyeznek egy folyadékba, és elektromos áramot vezetnek át a vezeték felmelegítésére, hogy a hőmérséklete magasabb legyen, mint a folyadék hőmérséklete, ezért a vezetékes szélmérőt "forró drótnak" nevezik. Amikor a folyadék függőleges irányban átáramlik a fémhuzalon, a hő egy részét elveszi a fémhuzalból, ami a fémhuzal hőmérsékletének csökkenését okozza. A kényszerkonvekciós hőcsere elmélet szerint levezethető, hogy összefüggés van a forró huzal 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 magas olvadáspontú és jó alakíthatóságú fémekből készül, mint például platina, ródium és volfrám. Az általánosan használt vezetékek átmérője 5 μm és hossza 2 mm; a kis szonda átmérője mindössze 1 μm, hossza pedig 0,2 mm.
Különböző felhasználási módok szerint a forró drótszondákból kettős huzalok, hármashuzalok, ferde huzalok, V alakúak, X alakúak stb. is készülnek. A szilárdság növelése érdekében fémhuzal helyett néha fémfóliát használnak. A 2.2. ábrán látható módon egy vékony fémfilmet általában egy hőszigetelő hordozóra permeteznek, amelyet hot film szondának neveznek. A forró drótszondákat használat előtt kalibrálni kell. A statikus kalibrálást egy speciális szabványos szélcsatornában végzik, és megmérik az áramlási sebesség és a kimeneti feszültség közötti kapcsolatot, és egy szabványos görbébe rajzolják; A dinamikus kalibrálást ismert pulzáló áramlási mezőben, vagy egy fűtőkör hozzáadásával végezzük a szélmérőhöz. Az utolsó pulzáló elektromos jel a forró vezetékes szélmérő frekvenciaválaszának ellenőrzésére szolgál. Ha a frekvenciamenet nem jó, a megfelelő kompenzációs áramkör javítható.
Az áramlási sebesség mérési tartománya {{0}} és 100 m/s között három részre osztható: alacsony sebesség: 0-5 m/s; közepes sebesség: 5-40 m/s; nagy sebesség: 40-100 m/s. Az anemométer hőszondája 0 és 5 m/s közötti mérésekhez használható; az anemométer kerekes szondája ideális 5-40 m/s áramlási sebesség mérésére; és a pitot-csővel nagy sebességű tartományban is lehet eredményeket elérni. Az anemométer áramlási sebesség-szondájának megfelelő kiválasztásának további kritériuma a hőmérséklet. A szélmérő hőérzékelőjének működési hőmérséklete általában körülbelül +-70C. A speciális szélmérő kerékszondája elérheti a 350C-ot. A Pitot csövet +350C felett használják.
Hőszonda szélmérőhöz
Az anemométer hőszondájának működési elve azon alapul, hogy a hideg légáram elvezeti a hőt a fűtőelemen. A hőmérsékletet állandóan tartó beállító kapcsoló segítségével a beállító áram arányos az áramlási sebességgel. Termikus szonda turbulens áramlásban történő használatakor minden irányból érkező légáramlás egyszerre éri a hőelemet, ami befolyásolja a mérési eredmények pontosságát. Turbulens áramlásban történő méréskor a termikus anemométer áramlásérzékelőjének jelzési értéke gyakran magasabb, mint a kerékszondáé. A fenti jelenségek a csővezetékes mérés során figyelhetők meg. A csőturbulencia kezelésének kialakításától függően még alacsony sebességnél is előfordulhat. Ezért a szélmérő mérési folyamatát a cső egyenes részén kell elvégezni. Az egyenes rész kezdőpontja legalább 10×D (D=csőátmérő, cm-ben) legyen a mérési pont előtt; a végpont legalább 4×D legyen a mérési pont után. A folyadékrészben nem lehet akadály. (élek, túlnyúlások, tárgyak stb.)
Az anemométer kerékszondájának működési elve a forgás elektromos jelekké alakításán alapul. Először egy proximity indukciós indításon keresztül "megszámolják" a kerék forgását, és impulzussorozatot generálnak, amelyet az érzékelő átalakít és feldolgoz. Szerezze meg a sebesség értékét. Az anemométer nagy átmérőjű (60mm, 100mm) szondája közepes és kis áramlási sebességű turbulens áramlások mérésére alkalmas (például a cső kimeneténél). Az anemométer kis átmérőjű szondája alkalmasabb légáramlás mérésére ott, ahol a cső keresztmetszete több mint 100-szor nagyobb, mint a kutatófej keresztmetszete.
