Въведение в принципа на анемометъра
Анемометърът е инструмент, използван за измерване на скоростта на вятъра. Има много видове. Анемометърът за вятърна чаша обикновено се използва в метеорологичните станции.
Състои се от три параболични конусовидни празни чаши, фиксирани една към друга на 120 градуса върху стойка.
Цялата сензорна част е монтирана на вертикална ос на въртене. Под въздействието на вятъра вятърната чаша се върти около оста си със скорост, пропорционална на скоростта на вятъра.
Основният принцип на анемометъра е да поставите тънка метална жица в течност и да използвате електрически ток, за да нагреете жицата над температурата на течността. Поради това анемометрите се наричат "горещи проводници".
Когато течността тече през жицата във вертикална посока, тя ще отнеме част от топлината от жицата и ще намали температурата на жицата.
Съгласно теорията за пренос на топлина с принудителна конвекция може да се заключи, че има връзка между топлинните загуби Q на горещия проводник и скоростта v на флуида.
Стандартната сонда с горещ проводник се състои от две скоби, които са затегнати с къси тънки проводници. Металната тел обикновено се изработва от платина, родий, волфрам и други метали с високи точки на топене и добра пластичност.
Често използваният диаметър на проводника е 5 μm, а дължината е 2 mm; малкият диаметър на сондата е само 1 μm, а дължината е 0.2 mm. В зависимост от предназначението сондата с гореща жица може да бъде направена и като двойна, тройна, диагонална, V-образна, X-образна и т.н.
За да се подобри здравината, понякога се използват метални филми вместо метални проводници и метален филм обикновено се напръсква върху изолационния субстрат, който се нарича сонда за горещ филм.
Сондата с горещ проводник трябва да бъде калибрирана преди употреба. Статичното калибриране се извършва в специален стандартен аеродинамичен тунел.
Връзката между дебита и изходното напрежение беше измерена и начертана като стандартна крива.
Динамичното калибриране се извършва в известно пулсиращо поле на потока или се добавя към нагревателната верига на анемометъра.
Пулсиращият електрически сигнал се използва за проверка на честотната характеристика на анемометъра с горещ проводник. Ако честотната характеристика не е добра, тя може да бъде подобрена чрез използване на съответната схема за компенсация.
