Конструкция датчика и принцип работы анемометра
Анемометры могут предоставить самые оригинальные зарегистрированные данные о скорости и направлении ветра на гидрографических станциях, в охране окружающей среды, в сельском, лесном хозяйстве, на электростанциях, на островах, на транспорте, в шахтах и других отраслях.
Датчик анемометра имеет традиционную вращающуюся рамку с двумя чашками. Он преобразует скорость ветра в скорость вращения вращающейся рамы.
Для снижения стартовой скорости ветра используется легкий ветровой стакан из специальных материалов и опора на драгоценных камнях. После обнаружения датчиком устройство, закрепленное на вращающейся раме, передает сигнал хосту для измерения.
Микроконтроллер в анемометре производит выборку, корректирует и рассчитывает выходной сигнал датчика ветра;
Наконец, прибор выводит пять параметров: мгновенная скорость ветра/средняя скорость ветра за одну минуту/мгновенный уровень ветра/средний уровень ветра за одну минуту/высота волны, соответствующая среднему уровню ветра.
Измеренные параметры отображаются непосредственно в цифровом виде на ЖК-дисплее прибора.
Чтобы снизить энергопотребление прибора, датчики и микроконтроллеры прибора приняли ряд специальных мер по снижению энергопотребления.
Чтобы обеспечить надежность данных, когда напряжение источника питания слишком низкое, значок батареи в нижней части дисплея показывает отсутствие питания, подсказывая пользователю, что напряжение источника питания слишком низкое и данные больше не сохраняются. надежный, аккумулятор требует своевременной замены.
Как работает анемометр
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 течет по проволоке в вертикальном направлении, она отбирает у проволоки часть тепла, в результате чего температура 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 двух кронштейнов, натягивающих короткую тонкую металлическую проволоку, как показано на рисунке 2.1. Металлическая проволока обычно изготавливается из металлов с высокими температурами плавления и хорошей пластичностью, таких как платина, родий и вольфрам. Обычно используемые проволоки имеют диаметр 5 мкм и длину 2 мм; самый маленький зонд имеет диаметр всего 1 мкм и длину 0,2 мм. В зависимости от использования зонды с горячей проволокой также изготавливаются в виде двойной, тройной, косой, V-образной, X-образной формы и т. д. Для повышения прочности вместо металлической проволоки иногда используется металлическая пленка. Тонкую металлическую пленку обычно напыляют на теплоизолирующую подложку, которая называется термопленочным зондом, как показано на рисунке 2.2. Перед использованием датчики с горячей проволокой необходимо откалибровать. 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 точного измерения от 0 до 5 м/с; колесный зонд анемометра идеально подходит для измерения скорости потока от 5 до 40 м/с; а трубка Пито используется для получения наилучших результатов в диапазоне высоких скоростей. результат. 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.
