Анемометърът е инструмент, който измерва скоростта на въздуха. Има много видове от него. Най-често използваният в метеорологичните станции е анемометърът за вятър. Състои се от три празни чаши с параболичен конус, фиксирани върху скобата на 120 градуса една спрямо друга, за да образуват сензорната част. Всички вдлъбнати повърхности на празните чаши са в една посока. Цялата индукционна част е монтирана на вертикален въртящ се вал. Под действието на вятъра чашата за вятър се върти около вала със скорост, пропорционална на скоростта на вятъра. Днес нека ви представим три анемометъра:
1. Термичен анемометър
Тахометър, който преобразува сигнал за дебит в електрически сигнал и може също да измерва температурата или плътността на флуида. Принципът е, че тънка метална жица (наречена гореща жица), която се нагрява от електричество, се поставя във въздушния поток и разсейването на топлината на горещата жица във въздушния поток е свързано със скоростта на потока, а разсейването на топлината причинява промяната на температурата на горещата жица, за да предизвика промяна на съпротивлението, и сигналът за дебита се преобразува в електрически сигнал. Има два режима на работа: ①Постоянен поток. Токът през горещата жица остава непроменен и когато температурата се промени, съпротивлението на горещата жица се променя и по този начин напрежението в двата края се променя, като по този начин се измерва скоростта на потока. ② Тип с постоянна температура. Температурата на горещия проводник се поддържа постоянна, като например 150 градуса, а скоростта на потока може да бъде измерена според тока, необходим за прилагане. Типът с постоянна температура е по-широко използван от типа с постоянен поток.
Дължината на горещия проводник обикновено е в диапазона {{0}}.5 до 2 mm, диаметърът е в диапазона от 1 до 10 микрона, а материалът е платина, волфрам или платина-родий сплав. Ако много тънък (с дебелина под 0,1 микрона) метален филм се използва за замяна на металната жица, това е анемометър с горещ филм. В допълнение към обикновения едножилен тип, горещият проводник може също да бъде комбиниран двужилен тип или трижилен тип за измерване на компонентите на скоростта във всички посоки. Изходният електрически сигнал от горещата жица се усилва, компенсира и дигитализира и след това се въвежда в компютъра, което може да подобри точността на измерване, автоматично да завърши процеса на последваща обработка на данни и да разшири функциите за измерване на скоростта, като едновременно завършване на моментни стойност и средна стойност за времето, комбинирана скорост и подскорост, степен на турбулентност и други параметри на турбулентност. В сравнение с тръбата на Пито анемометърът с горещ проводник [1] има предимствата на малък размер на сондата, малка намеса в полето на потока, бърза реакция и може да измерва нестабилна скорост на потока;
Когато използвате термични сонди в турбулентен поток, въздушният поток от всички посоки удря термичния елемент едновременно, което влияе върху точността на резултатите от измерването. Когато измерват в турбулентен поток, термоанемометричните сензори за поток обикновено имат по-високи показания от роторните сонди. Горните явления могат да се наблюдават по време на измерване на тръбопровода. В зависимост от конструкцията, която управлява турбуленцията в тръбата, тя може да възникне дори при ниски скорости. Следователно процесът на измерване с анемометър трябва да се извършва на прав участък от тръбопровода. Началната точка на частта с права линия трябва да бъде най-малко 10×D преди точката на измерване (D=диаметър на тръбата, в CM); крайната точка трябва да е поне 4×D зад точката на измерване. Флуидната секция не трябва да има препятствия (ръбове, повторно окачване, предмети и т.н.).
2. Анемометър с работно колело
Принципът на работа на сондата на работното колело на анемометъра се основава на преобразуване на въртенето в електрически сигнал, първо чрез индукционна глава за близост, „отчитане“ на въртенето на работното колело и генериране на импулсна серия, след което се преобразува от детектора, за да се получи скоростта. стойност. Сондата с голям диаметър (60 mm, 100 mm) на анемометъра е подходяща за измерване на турбулентен поток със средна и малка скорост на потока (като на изхода на тръбата). Сондата с малък диаметър на анемометъра е по-подходяща за измерване на въздушния поток, чието напречно сечение на тръбата е повече от 100 пъти по-голямо от напречното сечение на сондата.
3. Анемометър с тръба на Пито
Изобретен е от френския физик Х. Пито през 18 век. Най-простата 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 направляваща тръба се изтегля от стената на главната тръба близо до предната част на тънката метална тръба. Натиснете тръбата и измерете статичното налягане. Диференциалният манометър е свързан с двете тръби за насочване на налягането, 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 бъде измерена с тръба на Пито. След структурното подобрение тя се превръща в комбинирана тръба на Пито, т.е. 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 изпитваната тръба. Дюзата на вътрешния корпус е обърната към посоката на потока, а отворът на малкия отвор около външния корпус е точно перпендикулярен на посоката на потока. По това време скоростта на потока на флуида в тази точка може да се изчисли чрез измерване на разликата в налягането между вътрешния и външния корпус. Тръбите на Пито често се използват за измерване на скоростта на течностите в тръбите и аеродинамичните тунели, както и скоростта на реката. Ако скоростта на потока на всяка секция се измерва съгласно разпоредбите, тя може да се използва за измерване на скоростта на потока на флуида в тръбопровода след интегриране. Въпреки това, когато течността съдържа малко количество частици, тя може да блокира отвора за измерване, така че е подходяща само за измерване на потока на течности без частици. Следователно тръбата на Пито може да се използва и за измерване на скоростта на вятъра и потока на вятъра, което е принципът на анемометъра с тръба на Пито.
