Tre vanliga typer av vindmätare
1. Termisk vindmätare
Ett hastighetsmätinstrument som omvandlar flödeshastighetssignaler till elektriska signaler och kan även mäta vätsketemperatur eller densitet. Principen är att placera en tunn metalltråd (kallad hettråd) som värms upp av el i luftflödet. Värmeavledningen av den heta tråden i luftflödet är relaterad till flödeshastigheten, och värmeavledningen orsakar en förändring av temperaturen på den heta tråden och en förändring i motståndet. Flödeshastighetssignalen omvandlas sedan till en elektrisk signal. Den har två arbetslägen: ① konstant ström. När strömmen genom den heta tråden förblir konstant och temperaturen ändras, ändras motståndet hos den heta tråden, vilket resulterar i en förändring av spänningen i båda ändarna, och därmed mäter flödeshastigheten Konstant temperaturtyp. Hotline-temperaturen förblir konstant, till exempel vid 150 grader, och flödeshastigheten kan mätas baserat på den erforderliga pålagda strömmen. Typ av konstant temperatur används mer än konstant ström.
Längden på den heta tråden ligger i allmänhet inom området {{0}}.5-2 millimeter, och diametern är inom området 1-10 mikrometer. Materialet som används är platina, volfram eller platina rodiumlegering. Om en mycket tunn (mindre än 0,1 mikron tjock) metallfilm används istället för en metalltråd, kallas den en hetfilmanemometer, som fungerar på samma sätt som en het tråd men används mest för att mäta vätskeflödet hastighet. Utöver den vanliga enkellinjetypen kan hotline även vara en kombination av dubbellinje eller trippellinjetyp, som används för att mäta hastighetskomponenter i olika riktningar. Den elektriska signalen som matas ut från hotline, efter förstärkning, kompensation och digitalisering, kan matas in i datorn för att förbättra mätnoggrannheten, automatiskt slutföra dataefterbehandlingsprocessen, utöka hastighetsmätningsfunktionen och samtidigt mäta momentana och medelvärden, kombinerade och partiella hastigheter, turbulensintensitet och andra turbulensparametrar. Jämfört med pitotrör har hettrådsanemometern en mindre sondvolym och mindre interferens med flödesfältet; Snabb respons, kapabel att mäta ostadig flödeshastighet; Den har fördelen att den kan mäta mycket låga hastigheter (som så låga som 0,3 meter per sekund).
När en termisk känslig sond används i turbulens, påverkar luftflödet från alla riktningar det termiska elementet samtidigt, vilket kan påverka mätresultatens noggrannhet. Vid mätning i turbulens är avläsningen av den termiska anemometerns flödessensor ofta högre än för den roterande sonden. Ovanstående fenomen kan observeras under rörledningsmätning. Enligt olika konstruktioner för att hantera turbulent flöde i rörledningar kan det till och med ske vid låga hastigheter. Därför bör anemometermätningsprocessen utföras i den raka delen av rörledningen. Startpunkten för den raka sektionen bör vara minst 10 × D (D=rördiameter, i CM) utanför mätpunkten; Slutpunkten bör vara minst 4 × D bakom mätpunkten. Vätsketvärsnittet får inte ha några hinder (kanter, överhäng, föremål etc.).
2. Impeller vindmätare
Arbetsprincipen för impellersonden på en vindmätare är baserad på att omvandla rotation till elektriska signaler. Först passerar den genom ett närhetsavkänningshuvud för att "räkna" rotationen av pumphjulet och generera en pulsserie. Sedan omvandlas den och bearbetas av en detektor för att erhålla hastighetsvärdet. Den stora sonden (60 mm, 100 mm) på vindmätaren är lämplig för att mäta turbulent flöde med medelhöga till låga hastigheter (som vid rörledningsutlopp). Sonden med liten diameter på en vindmätare är mer lämpad för att mäta luftflödet i rörledningar med en tvärsnittsarea som är större än 100 gånger sondens.
3. Pitotrörsvindmätare
Uppfanns av den franske fysikern H. Pito på 1700-talet. Ett enkelt pitotrör har ett tunt metallrör med ett litet hål i änden som ett tryckstyrningsrör, som mäter vätskans totala tryck i flödesstrålens riktning; Ett annat tryckrör leds ut från huvudrörets vägg nära framsidan av det tunna metallröret för att mäta det statiska trycket. Differenstrycksmätaren är ansluten till två tryckrör och det uppmätta trycket är det dynamiska trycket. Enligt Bernoullis sats är dynamiskt tryck proportionellt mot kvadraten på flödeshastigheten. Därför kan vätskans flödeshastighet mätas med hjälp av ett pitotrör. Efter strukturella förbättringar blir det ett kombinerat pitotrör, nämligen pitot statiskt tryckrör. Det är ett dubbelskiktat rör böjt i rät vinkel. Ytterhylsan och innerhylsan är tätade, och det finns flera små hål runt ytterhylsan. Vid mätning, sätt in denna hylsa i mitten av den uppmätta rörledningen. Mynningen på det inre höljet är vänt mot flödesstrålens riktning och öppningarna i de små hålen runt det yttre höljet är vinkelräta mot flödesstrålens riktning. Vid denna punkt kan tryckskillnaden mellan de inre och yttre höljena mätas för att beräkna fluidens flödeshastighet vid den punkten. Pitotrör används vanligtvis för att mäta vätskors hastighet i rörledningar och vindtunnlar, såväl som i floder. Om flödeshastigheten för varje sektion mäts enligt föreskrifter, kan den integreras för att mäta flödeshastigheten för vätskan i rörledningen. Men när vätskan innehåller en liten mängd partiklar kan den blockera mäthålet, så den är endast lämplig för att mäta flödeshastigheten för icke-partikelvätskor. Så, pitotrör kan också användas för att mäta vindhastighet och flödeshastighet, vilket är principen för pitotröranemometrar.
