Три често използвани анемометъра и техните решения
1. Термичен анемометър
Инструмент за измерване на скоростта, който преобразува сигналите за скоростта на потока в електрически сигнали и може също да измерва температура или плътност на флуида. Принципът е да се постави тънка метална жица (наречена гореща жица), която се нагрява от електричество във въздушния поток. Разсейването на топлината на горещия проводник във въздушния поток е свързано със скоростта на потока и разсейването на топлината причинява промяна в температурата на горещия проводник и промяна в съпротивлението. След това сигналът за дебита се преобразува в електрически сигнал. Има два режима на работа: ① постоянен ток. Токът през горещия проводник остава постоянен и когато температурата се промени, съпротивлението на горещия проводник се променя, което води до промяна в напрежението в двата края, като по този начин се измерва скоростта на потока. ② Тип с постоянна температура. Температурата на горещата линия остава постоянна, като например 150 градуса, и дебитът може да бъде измерен въз основа на необходимия приложен ток. Типът с постоянна температура е по-широко използван от типа с постоянен ток.
Дължината на горещия проводник обикновено е в диапазона от 0,5-2 милиметра, а диаметърът е в диапазона от 1-10 микрометра. Използваният материал е платина, волфрам или платиново-родиева сплав. Ако се използва много тънък (с дебелина под 0,1 микрона) метален филм вместо метална тел, той се нарича анемометър с горещ филм, който функционира подобно на горещ проводник, но се използва най-вече за измерване на скоростта на потока на течността. В допълнение към обикновения тип единична линия, горещата линия може също да бъде комбинация от тип двойна или тройна линия, използвана за измерване на компонентите на скоростта в различни посоки. Изходният електрически сигнал от горещата линия, след усилване, компенсация и цифровизация, може да бъде въведен в компютъра за подобряване на точността на измерване, автоматично завършване на процеса на последваща обработка на данни, разширяване на функцията за измерване на скоростта и едновременно измерване на моментни и средни стойности, комбинирани и частични скорости, интензитет на турбулентност и други параметри на турбулентност. В сравнение с тръбите на Пито, анемометърът с горещ проводник има по-малък обем на сондата и по-малко смущения в полето на потока; Бърза реакция, способна да измерва нестабилна скорост на потока; Той има предимството да може да измерва много ниски скорости (като ниски от 0,3 метра в секунда).
Когато използвате термично чувствителна сонда при турбуленция, въздушният поток от всички посоки едновременно въздейства върху термичния елемент, което може да повлияе на точността на резултатите от измерването. При измерване при турбулентност показанията на термоанемометричния сензор за поток често са по-високи от тези на ротационната сонда. Горното явление може да се наблюдава по време на измерване на тръбопровод. Според различни проекти за управление на турбулентния поток в тръбопроводите, той може да възникне дори при ниски скорости. Следователно процесът на измерване с анемометър трябва да се извършва в правия участък на тръбопровода. Началната точка на правия участък трябва да бъде най-малко 10 × D (D=диаметър на тръбата, в CM) извън точката на измерване; Крайната точка трябва да е най-малко 4 × D зад точката на измерване. Напречното-сечение на течността не трябва да има никакви препятствия (ръбове, надвеси, предмети и т.н.).
2. Анемометър с работно колело
Принципът на работа на сондата на работното колело на анемометър се основава на преобразуване на въртенето в електрически сигнали. Първо, той преминава през сензорна глава, за да „преброи“ въртенето на работното колело и да генерира серия импулси. След това се преобразува и обработва от детектор, за да се получи стойността на скоростта. Сондата с голям -диаметър (60 mm, 100 mm) на анемометъра е подходяща за измерване на турбулентен поток със средни до ниски скорости (като при изходите на тръбопроводи). Сондата с малък-диаметър на анемометър е по-подходяща за измерване на въздушния поток в тръбопроводи с площ на напречното-сечение, по-голяма от 100 пъти тази на сондата.
3. Анемометър с тръба на Пито
Изобретен от френския физик Х. Пито през 18 век. Една проста тръба на Пито има тънка метална тръба с малък отвор в края като тръба за насочване на налягането, която измерва общото налягане на течността в посоката на лъча на потока; Друга тръба под налягане се извежда от основната стена на тръбопровода близо до предната част на металната тънка тръба за измерване на статичното налягане. Диференциалният манометър е свързан към две напорни тръби, а измереното налягане е динамичното налягане. Според теоремата на Бернули динамичното налягане е пропорционално на квадрата на скоростта на потока. Следователно скоростта на потока на течността може да се измери с помощта на тръба на Пито. След структурни подобрения, тя се превръща в комбинирана тръба на Пито, а именно тръба на Пито за статично налягане. Това е двуслойна тръба, огъната под прав ъгъл. Външната втулка и вътрешната втулка са запечатани и има няколко малки дупки около външната втулка. Когато измервате, поставете тази втулка в средата на измервания тръбопровод. Устието на вътрешния корпус е обърнато към посоката на потока, а отворите на малките отвори около външния корпус са перпендикулярни на посоката на потока. В този момент може да се измери разликата в налягането между вътрешния и външния корпус, за да се изчисли скоростта на потока на флуида в тази точка. Тръбите на Пито обикновено се използват за измерване на скоростта на течности в тръбопроводи и аеродинамични тунели, както и в реки. Ако скоростта на потока на всяка секция се измерва съгласно разпоредбите, тя може да бъде интегрирана за измерване на скоростта на потока на флуида в тръбопровода. Но когато течността съдържа малко количество частици, тя може да блокира отвора за измерване, така че е подходяща само за измерване на дебита на течности без частици. Така че тръбите на Пито могат да се използват и за измерване на скоростта на вятъра и скоростта на потока, което е принципът на анемометрите с тръба на Пито.
