Каков принцип работы анемометра?
Анемометр – это прибор, используемый для измерения скорости ветра. Есть много типов. Чашечные анемометры обычно используются на метеостанциях.
Он состоит из трех параболических конических пустых стаканов, закрепленных друг к другу под углом 120 градусов на опоре.
Вся чувствительная часть установлена на вертикальной оси вращения. Под действием ветра ветровой стакан вращается вокруг своей оси со скоростью, пропорциональной скорости ветра.
Основной принцип анемометра заключается в том, чтобы поместить тонкую металлическую проволоку в жидкость и нагреть проволоку электрическим током до температуры, превышающей температуру жидкости. По этой причине анемометры называют «горячими проводами».
Когда жидкость течет по проволоке в вертикальном направлении, она отводит часть тепла от проволоки и снижает ее температуру.
В соответствии с теорией теплопередачи с принудительной конвекцией можно сделать вывод, что существует зависимость между потерями тепла Q раскаленной проволоки и скоростью v жидкости.
Стандартный зонд с горячей проволокой состоит из двух опор, натянутых короткими тонкими проволоками. Металлическая проволока обычно изготавливается из платины, родия, вольфрама и других металлов с высокими температурами плавления и хорошей пластичностью.
Обычно используемый диаметр проволоки составляет 5 мкм, а длина — 2 мм; диаметр маленького зонда составляет всего 1 мкм, а длина — 0,2 мм. В соответствии с различными целями зонды с горячей проволокой также могут быть двухпроволочными, тройными, диагональными, V-образными, X-образными и т. д.
Для повышения прочности иногда вместо металлической проволоки используют металлическую пленку, а на теплоизоляционную подложку обычно напыляют слой металлической пленки, который называется термопленочным зондом.
Зонд с горячей проволокой должен быть откалиброван перед использованием. Статические калибровки выполняются в специальных стандартных аэродинамических трубах.
Измерьте взаимосвязь между скоростью потока и выходным напряжением и начертите ее в виде стандартной кривой.
Динамическая калибровка выполняется в известном пульсирующем поле потока или добавляется к контуру нагрева анемометра.
Пульсирующий электрический сигнал используется для проверки частотной характеристики термоанемометра. Если частотная характеристика неудовлетворительна, ее можно улучшить с помощью соответствующей схемы компенсации.
