Introduzione all'anemometro a tazza e all'anemometro ad elica
Anemometro a coppa
È il tipo più comune di anemometro. L'anemometro a tazza rotante è stato inventato per la prima volta da Robinson in Inghilterra. A quel tempo c'erano quattro tazze e poi furono usate tre tazze. Le tre coppe vuote paraboliche o emisferiche fissate sul telaio sono tutte lungo un lato, e l'intero telaio insieme alla coppa del vento è montato su un albero che può ruotare liberamente. Sotto l'azione della forza del vento, la coppa del vento ruota attorno al proprio asse e la sua velocità di rotazione è proporzionale alla velocità del vento. La velocità può essere rilevata da contatti elettrici, dinamo tachimetrica o contatori fotoelettrici.
anemometro ad elica
È un anemometro con una serie di eliche a tre o quattro pale che ruotano attorno ad un asse orizzontale. L'elica è montata sulla parte anteriore di una banderuola in modo che il suo piano di rotazione sia sempre rivolto verso la direzione del vento proveniente dall'anemometro e la sua velocità di rotazione sia proporzionale alla velocità del vento.
Qual è il principio di un anemometro?
Un anemometro è uno strumento utilizzato per misurare la velocità del vento. Ci sono molti tipi. Gli anemometri a tazza sono comunemente usati nelle stazioni meteorologiche.
Consiste di tre tazze vuote coniche paraboliche fissate l'una all'altra a 120 gradi rispetto al supporto.
L'intera parte sensibile è montata su un asse di rotazione verticale. Sotto l'azione del vento, la coppa del vento ruota attorno al proprio asse ad una velocità proporzionale alla velocità del vento.
Il principio di base di un anemometro consiste nel posizionare un sottile filo metallico in un fluido e applicare una corrente elettrica per riscaldare il filo al di sopra della temperatura del fluido. Per questo motivo, gli anemometri sono indicati come "fili caldi".
Quando il fluido scorre attraverso il filo in direzione verticale, rimuove parte del calore dal filo e riduce la temperatura del filo.
Secondo la teoria del trasferimento di calore per convezione forzata, si può dedurre che esiste una relazione tra la perdita di calore Q della linea calda e la velocità v del fluido.
Una sonda a filo caldo standard è costituita da due supporti tenuti in tensione da fili corti e sottili. Il filo metallico è solitamente costituito da platino, rodio, tungsteno e altri metalli con punti di fusione elevati e buona duttilità.
Il diametro del filo comunemente usato è 5μm e la lunghezza è 2mm; il diametro della sonda piccola è solo 1μm e la lunghezza è 0.2mm. In base a diversi scopi, la sonda a filo caldo può anche essere trasformata in doppio filo, triplo filo, diagonale, a forma di V, a forma di X ecc.
Per migliorare la resistenza, a volte viene utilizzato un film metallico invece di un filo metallico e uno strato di film metallico viene solitamente spruzzato sul substrato termoisolante, che è chiamato sonda a film caldo.
Le sonde a filo caldo devono essere calibrate prima dell'uso. Le calibrazioni statiche vengono eseguite in apposite gallerie del vento standard.
Misurare la relazione tra portata e tensione di uscita e tracciarla come una curva standard.
La calibrazione dinamica viene eseguita in un campo di flusso pulsante noto o aggiunta al circuito di riscaldamento dell'anemometro.
Il segnale elettrico pulsante viene utilizzato per verificare la risposta in frequenza dell'anemometro a filo caldo. Se la risposta in frequenza non è buona, può essere migliorata utilizzando il circuito di compensazione corrispondente.
