Принцип термозонда анемометра
Основной принцип работы анемометра состоит в том, чтобы поместить тонкую металлическую проволоку в жидкость и пропустить электрический ток для нагрева проволоки так, чтобы ее температура была выше температуры жидкости, поэтому проволочный анемометр называется «горячей проволокой». Когда жидкость протекает через металлическую проволоку в вертикальном направлении, она отбирает часть тепла от металлической проволоки, в результате чего температура металлической проволоки падает. Согласно теории теплообмена с принудительной конвекцией, можно вывести, что существует взаимосвязь между теплом Q, теряемым горячей проволокой, и скоростью v жидкости. Стандартный термощуп состоит из короткой тонкой проволоки, натянутой между двумя кронштейнами. Металлическая проволока обычно изготавливается из металлов с высокими температурами плавления и хорошей пластичностью, таких как платина, родий и вольфрам. Обычно используемые провода имеют диаметр 5 мкм и длину 2 мм; маленький зонд имеет диаметр всего 1 мкм и длину 0,2 мм.
В зависимости от применения зонды с горячей проволокой также изготавливают из двойной, тройной, косой, V-образной, X-образной формы и т. д. Для повышения прочности вместо металлической проволоки иногда используют металлическую пленку. Тонкую металлическую пленку обычно напыляют на теплоизолирующую подложку, которая называется термопленочным зондом, как показано на рисунке 2.2. Перед использованием датчики с горячей проволокой должны быть откалиброваны. Статическая калибровка проводится в специальной стандартной аэродинамической трубе, при этом измеряется зависимость между скоростью потока и выходным напряжением и выводится в виде стандартной кривой; динамическую калибровку проводят в известном пульсирующем поле потока или путем добавления к анемометру контура нагрева. Последний пульсирующий электрический сигнал используется для проверки частотной характеристики термоанемометра. Если частотная характеристика неудовлетворительна, для ее улучшения можно использовать соответствующую схему компенсации.
Диапазон измерения скорости потока от {{0}} до 100 м/с можно разделить на три части: низкая скорость: от 0 до 5 м/с; средняя скорость: от 5 до 40 м/с; высокая скорость: от 40 до 100 м/с. Термозонд анемометра используется для измерений от 0 до 5 м/с; колесный зонд анемометра идеально подходит для измерения скорости потока от 5 до 40 м/с; а трубку Пито можно использовать для получения результатов в диапазоне высоких скоростей. Дополнительным критерием правильного выбора датчика скорости потока анемометра является температура. Обычно рабочая температура термодатчика анемометра составляет около +-70С. Колесо специального анемометра может достигать температуры 350°С. Трубка Пито используется при температуре выше +350C.
Термозонд для анемометра
Принцип работы термозонда анемометра основан на воздействии холодного воздушного потока, отводящего тепло от нагревательного элемента. С помощью регулировочного переключателя, поддерживающего постоянную температуру, ток регулировки пропорционален расходу. При использовании термозонда в турбулентном потоке поток воздуха со всех сторон одновременно воздействует на термоэлемент, что влияет на точность результатов измерений. При измерении в турбулентном потоке показания датчика расхода термоанемометра часто выше, чем показания колесного зонда. Вышеуказанные явления можно наблюдать при измерении трубопровода. В зависимости от конструкции управления турбулентностью трубы она может возникать даже на низких скоростях. Поэтому процесс измерения анемометром следует проводить на прямой части трубы. Начальная точка прямой части должна находиться на расстоянии не менее 10×D (диаметр трубы D=, в см) перед точкой измерения; конечная точка должна находиться на расстоянии не менее 4×D от точки измерения. В секции жидкости не должно быть никаких препятствий. (края, свесы, объекты и т. д.)
Принцип работы колесного зонда анемометра основан на преобразовании вращения в электрические сигналы. Сначала посредством бесконтактного индукционного запуска «подсчитывается» вращение колеса и генерируется серия импульсов, которая затем преобразуется и обрабатывается детектором. Получите значение скорости. Зонд анемометра большого диаметра (60 мм, 100 мм) подходит для измерения турбулентных потоков со средними и малыми расходами (например, на выходе из трубы). Зонд анемометра малого диаметра больше подходит для измерения расхода воздуха там, где сечение трубы более чем в 100 раз больше сечения разведочной головки.
