Termisk sond princip för vindmätare
Grundprincipen för en vindmätare är att placera en tunn metalltråd i en vätska och passera en elektrisk ström för att värma upp tråden så att dess temperatur är högre än vätskans temperatur, så trådvindmätaren kallas en "het tråd". När vätskan strömmar genom metalltråden i vertikal riktning kommer den att ta bort en del av värmen från metalltråden, vilket gör att temperaturen på metalltråden sjunker. Enligt teorin om påtvingad konvektionsvärmeväxling kan det härledas att det finns ett samband mellan värmen Q som förloras av den heta tråden och vätskans hastighet v. En vanlig hettrådssond består av en kort, tunn tråd som sträcks mellan två fästen. Metalltråd är vanligtvis gjord av metaller med höga smältpunkter och god duktilitet som platina, rodium och volfram. Vanligt använda ledningar har en diameter på 5 μm och en längd på 2 mm; den lilla sonden har en diameter på endast 1 μm och en längd på 0,2 mm.
Enligt olika användningsområden görs hettrådssonder även till dubbla trådar, trippeltrådar, sneda trådar, V-former, X-former etc. För att öka styrkan används ibland en metallfilm istället för en metalltråd. En tunn metallfilm sprayas vanligtvis på ett värmeisolerande substrat, vilket kallas en hetfilmsond, som visas i figur 2.2. Hettrådssonder måste kalibreras före användning. Statisk kalibrering utförs i en speciell standard vindtunnel, och förhållandet mellan flödeshastighet och utspänning mäts och ritas in i en standardkurva; dynamisk kalibrering utförs i ett känt pulserande flödesfält, eller genom att lägga till en värmekrets till vindmätaren. Den sista pulserande elektriska signalen används för att verifiera frekvenssvaret för den heta anemometern. Om frekvensgången inte är bra kan motsvarande kompensationskrets användas för att förbättra den.
Flödeshastighetsmätningsområdet på {{0}} till 100m/s kan delas in i tre sektioner: låg hastighet: 0 till 5m/s; medelhastighet: 5 till 40m/s; hög hastighet: 40 till 100m/s. Anemometerns termiska sond används för mätningar från 0 till 5m/s; vindmätarens hjulprob är idealisk för att mäta flödeshastigheter från 5 till 40m/s; och pitotröret kan användas för att erhålla resultat i höghastighetsområdet. Ett ytterligare kriterium för korrekt val av flödeshastighetssonden för en vindmätare är temperaturen. Vanligtvis är driftstemperaturen för den termiska sensorn på en vindmätare cirka +-70C. Hjulsonden på den speciella vindmätaren kan nå 350C. Pitotrör används över +350C.
Termisk sond för vindmätare
Arbetsprincipen för vindmätarens termiska sond är baserad på att det kalla luftflödet tar bort värmen på värmeelementet. Med hjälp av en inställningsomkopplare för att hålla temperaturen konstant är justeringsströmmen proportionell mot flödet. När en termisk sond används i turbulent flöde, träffar luftflödet från alla riktningar det termiska elementet samtidigt, vilket påverkar noggrannheten i mätresultaten. Vid mätning i turbulent flöde är indikeringsvärdet för den termiska anemometerns flödessensor ofta högre än för hjulsonden. Ovanstående fenomen kan observeras under rörledningsmätning. Beroende på utformningen av hur rörturbulens hanteras kan det uppstå även vid låga hastigheter. Därför bör anemometermätningsprocessen utföras på den raka delen av röret. Startpunkten för den raka delen bör vara minst 10×D (D=rördiameter, i CM) framför mätpunkten; ändpunkten bör vara minst 4×D efter mätpunkten. Det får inte finnas något hinder i vätskedelen. (kanter, överhäng, föremål, etc.)
Arbetsprincipen för vindmätarens hjulsond bygger på att omvandla rotation till elektriska signaler. Först, genom en närhetsinduktionsstart, "räknas" hjulets rotation och en pulsserie genereras, som sedan omvandlas och bearbetas av detektorn. Få hastighetsvärdet. Den stora sonden (60 mm, 100 mm) på vindmätaren är lämplig för att mäta turbulenta flöden med medelstora och små flödeshastigheter (som vid rörutloppet). Anemometerns sond med liten diameter är mer lämpad för att mäta luftflöde där rörets tvärsnitt är mer än 100 gånger större än prospekteringshuvudets tvärsnitt.
