Principio di funzionamento dei sensori di velocità del vento a tubo di Pitot
Il tubo di Pitot, noto anche come "tubo della velocità dell'aria", "tubo della velocità del vento", è la misurazione della pressione totale del flusso d'aria e della pressione statica per determinare la velocità del flusso d'aria di un dispositivo tubolare, inventato dal francese H. Pitot e denominato.
È difficile misurare direttamente la velocità del flusso d'aria con metodi sperimentali, ma la pressione del flusso d'aria può essere facilmente misurata con un manometro. Viene utilizzato principalmente per misurare la velocità dell'aereo, ma ha anche una serie di altre funzioni. Pertanto si può misurare la pressione con un tubo di Pitot e poi si può calcolare la velocità del flusso d'aria applicando il teorema di Bernoulli. Il tubo di Pitot è costituito da una testa tonda della doppia guaina (vedi figura), diametro della guaina esterna D, al centro della testa tonda O in corrispondenza dell'apertura di un foro a pressione totale collegato alla guaina interna, collegato ad un'estremità della manometro, il diametro del foro per {{0}}.3 ~ 0,6 D. Nell'involucro esterno dalla superficie laterale della O circa 3 ~ 8 DC sulla circonferenza del perimetro aprire uniformemente una fila di fori di pressione statica perpendicolari alla parete dell'involucro esterno, collegati invece al manometro, il tubo di Pitot posto nel desiderio di misurare la velocità del flusso d'aria costante, in modo che il tubo venga utilizzato per calcolare il teorema dell'aria di Bernoulli velocità. Il tubo di Pitot è posizionato nel flusso d'aria costante, in modo che l'asse del tubo e la direzione del flusso d'aria siano gli stessi, il bordo anteriore del tubo verso il flusso in entrata. Quando il flusso d'aria è vicino al punto O, la portata viene gradualmente ridotta, il flusso verso il punto O di ristagno si ferma a zero. Quindi il punto O misurato corrisponde alla pressione totale P. In secondo luogo, poiché il tubo è molto sottile, il punto C dal punto O è sufficientemente lontano, quindi il punto C alla velocità e alla pressione è stato sostanzialmente ripristinato allo stesso livello con la velocità V e la pressione in entrata P uguale al valore della pressione, e quindi misurata nel punto C è la pressione statica. Per il flusso a bassa velocità, l'equazione per determinare la portata è data dal teorema di Bernoulli:
In base alla pressione totale misurata dal manometro e alla differenza di pressione statica PP, nonché alla densità del fluido ρ, è possibile calcolare la velocità del flusso d'aria secondo la formula.
Principio di funzionamento del sensore di velocità del vento ad ultrasuoni
Il principio di funzionamento del sensore di velocità del vento ad ultrasuoni è quello di utilizzare il metodo della differenza di tempo ad ultrasuoni per ottenere la misurazione della velocità del vento. Perché la velocità di propagazione del suono nell'aria e la direzione del vento si sovrapporranno alla velocità dell'aria. Se la direzione di propagazione dell'onda ultrasonica è la stessa della direzione del vento, allora la sua velocità risulterà accelerata; al contrario, se la direzione di propagazione dell'onda ultrasonica è opposta alla direzione del vento, allora la sua velocità risulterà rallentata. Pertanto, in condizioni fisse di rilevamento, la velocità di propagazione degli ultrasuoni nell'aria può corrispondere alla funzione della velocità del vento. La velocità e la direzione precisa del vento possono essere ottenute mediante calcolo. Poiché la velocità dell'onda sonora che si propaga nell'aria è fortemente influenzata dalla temperatura; il sensore della velocità del vento rileva due direzioni opposte su due canali, quindi l'effetto della temperatura sulla velocità dell'onda sonora è trascurabile.
Il sensore del vento a ultrasuoni è leggero, non ha parti mobili, è robusto e non richiede manutenzione o calibrazione sul campo e può fornire sia la velocità che la direzione del vento. I clienti possono selezionare l'unità di velocità del vento, la frequenza di uscita e il formato di uscita in base alle loro esigenze. Su richiesta sono disponibili anche il riscaldamento (consigliato per ambienti freddi) o le uscite analogiche. Può essere collegato a un computer, un raccoglitore di dati o altro dispositivo di raccolta con RS485 o uscita analogica compatibile. Se necessario può essere utilizzato anche in una rete di più unità.
Il misuratore di velocità e direzione del vento ad ultrasuoni è uno strumento più avanzato per misurare la velocità e la direzione del vento. Poiché supera bene i difetti intrinseci dell'anemometro meccanico, può funzionare normalmente per lungo tempo in qualsiasi condizione atmosferica ed è sempre più ampiamente utilizzato. Sarà una forte alternativa agli anemometri meccanici.
