Анемометр – прибор, измеряющий скорость воздуха. Есть много его типов. Чаще всего на метеорологических станциях используется ветровой анемометр. Он состоит из трех параболических конических пустых чашек, закрепленных на кронштейне под углом 120 градусов друг к другу, образуя чувствительную часть. Все вогнутые поверхности пустых чашек направлены в одну сторону. Вся индукционная часть установлена на вертикальном вращающемся валу. Под действием ветра ветровой стакан вращается вокруг вала со скоростью, пропорциональной скорости ветра. Сегодня давайте представим три анемометра:
1. Термоанемометр
Тахометр, который преобразует сигнал скорости потока в электрический сигнал, а также может измерять температуру или плотность жидкости. Принцип заключается в том, что тонкая металлическая проволока (называемая горячей проволокой), которая нагревается электричеством, помещается в воздушный поток, а тепловыделение горячей проволоки в воздушном потоке связано со скоростью потока, а тепловыделение вызывает изменение температуры горячей проволоки вызывает изменение сопротивления, а сигнал расхода преобразуется в электрический сигнал. Он имеет два режима работы: ①Постоянный поток. Ток через горячую проволоку остается неизменным, а при изменении температуры сопротивление горячей проволоки изменяется, и, таким образом, изменяется напряжение на двух концах, тем самым измеряя скорость потока. ② Тип постоянной температуры. Температура горячей проволоки поддерживается постоянной, например, 150 градусов, а скорость потока может быть измерена в соответствии с требуемым током. Тип с постоянной температурой используется более широко, чем тип с постоянным расходом.
Длина горячей проволоки обычно находится в диапазоне от {{0}},5 до 2 мм, диаметр - в диапазоне от 1 до 10 микрон, а материал - платина, вольфрам или платино-родий. сплав. Если вместо металлической проволоки используется очень тонкая (толщиной менее 0,1 микрона) металлическая пленка, это термопленочный анемометр. В дополнение к обычному однопроволочному типу, горячая проволока также может быть комбинированным двухпроводным или трехпроводным типом для измерения компонентов скорости во всех направлениях. Электрический сигнал, выходящий из горячей проволоки, усиливается, компенсируется и оцифровывается, а затем вводится в компьютер, что может повысить точность измерения, автоматически завершить процесс постобработки данных и расширить функции измерения скорости, такие как одновременное завершение мгновенного измерения. значение и среднее значение по времени, комбинированная скорость и дополнительная скорость, степень турбулентности и другие параметры турбулентности. По сравнению с трубкой Пито анемометр с термоанемометром [1] имеет преимущества небольшого размера зонда, небольшого вмешательства в поле потока, быстрого отклика и может измерять нестационарную скорость потока;
При использовании термозондов в турбулентном потоке потоки воздуха со всех сторон одновременно попадают на термоэлемент, что влияет на точность результатов измерений. При измерении в турбулентном потоке датчики расхода с термоанемометрами, как правило, имеют более высокие показания, чем роторные датчики. Вышеуказанные явления можно наблюдать при измерении трубопровода. В зависимости от конструкции, управляющей турбулентностью в трубе, она может возникать даже при низких скоростях. Поэтому процесс измерения анемометром следует проводить на прямолинейном участке трубопровода. Начальная точка прямолинейного участка должна быть не менее чем за 10×D до точки измерения (D=диаметр трубы, см); конечная точка должна быть как минимум на 4×D позади точки измерения. Секция жидкости не должна иметь каких-либо препятствий (краев, ресуспензий, предметов и т. д.).
2. Импеллерный анемометр
Принцип работы зонда крыльчатки анемометра основан на преобразовании вращения в электрический сигнал сначала через бесконтактную индукционную головку, «подсчитывающую» вращение крыльчатки и генерирующую серию импульсов, а затем преобразуемую детектором для получения скорость. ценность. Зонд большого диаметра (60 мм, 100 мм) анемометра подходит для измерения турбулентного потока со средней и малой скоростью потока (например, на выходе из трубы). Зонд малого диаметра анемометра больше подходит для измерения воздушного потока, площадь поперечного сечения трубы которого более чем в 100 раз превышает площадь поперечного сечения зонда.
3. Анемометр с трубкой Пито
Его изобрел французский физик А. Пито в 18 в. Простейшая трубка Пито имеет тонкую металлическую трубку с небольшим отверстием на конце в качестве трубки для измерения давления, которая измеряет общее давление жидкости в направлении луча потока; другая направляющая трубка вытягивается из стенки основной трубы рядом с передней частью тонкой металлической трубки. Нажмите на трубку и измерьте статическое давление. Манометр дифференциального давления соединен с двумя направляющими трубами давления, а измеренное давление является динамическим давлением. Согласно теореме Бернулли динамическое давление пропорционально квадрату скорости потока. Следовательно, скорость потока жидкости можно измерить трубкой Пито. После усовершенствования конструкции он становится комбинированной трубкой Пито, то есть трубкой Пито статического давления. Представляет собой двухслойную трубку, изогнутую под прямым углом. Внешний рукав и внутренний рукав запечатаны, и вокруг внешнего рукава есть несколько небольших отверстий. При измерении вставьте эту втулку в середину проверяемой трубы. Сопло внутреннего корпуса обращено в направлении луча потока, а отверстие небольшого отверстия вокруг внешнего корпуса строго перпендикулярно направлению луча потока. В это время скорость потока жидкости в этой точке может быть рассчитана путем измерения разницы давлений между внутренним и внешним корпусами. Трубки Пито часто используются для измерения скорости жидкостей в трубах и аэродинамических трубах, а также скорости течения реки. Если скорость потока каждой секции измеряется в соответствии с регламентом, ее можно использовать для измерения скорости потока жидкости в трубопроводе после интегрирования. Однако, когда жидкость содержит небольшое количество частиц, она может заблокировать измерительное отверстие, поэтому она подходит только для измерения потока жидкостей, не содержащих частиц. Следовательно, трубка Пито также может использоваться для измерения скорости ветра и потока ветра, что является принципом работы анемометра с трубкой Пито.
