Il principio di base dell'anemometro è inserire un filo sottile nel fluido e il filo viene riscaldato da una corrente elettrica per rendere la sua temperatura superiore alla temperatura del fluido, quindi l'anemometro a filo è chiamato "filo caldo". Quando il fluido scorre attraverso il filo in direzione verticale, assorbirà parte del calore del filo, provocando un calo della temperatura del filo stesso. Secondo la teoria dello scambio termico a convezione forzata, si può dedurre che esiste una relazione tra il calore Q dissipato dalla linea di calore e la velocità v del fluido. Le sonde a filo caldo standard sono costituite da due staffe tese con un filo corto e sottile. I fili metallici sono generalmente realizzati con metalli con punti di fusione elevati e buona duttilità come platino, rodio e tungsteno. Il filo comunemente usato ha un diametro di 5 μm e una lunghezza di 2 mm; la sonda più piccola ha un diametro di solo 1 μm e una lunghezza di 0,2 mm. In base ai diversi usi, la sonda a filo caldo è anche trasformata in doppio filo, tre fili, filo obliquo, forma a V, forma a X e così via. Per aumentare la resistenza, a volte viene utilizzata una pellicola metallica per sostituire il filo metallico e una sottile pellicola metallica viene solitamente spruzzata su un substrato termoisolante, chiamato sonda a pellicola termica. Le sonde a filo caldo devono essere calibrate prima dell'uso. La calibrazione statica viene eseguita in una speciale galleria del vento standard, misurando il rapporto tra portata e tensione di uscita e tracciando una curva standard; la calibrazione dinamica viene eseguita in un campo di flusso pulsante noto, o sommando il circuito di riscaldamento dell'anemometro. L'ultimo segnale elettrico pulsante viene utilizzato per verificare la risposta in frequenza dell'anemometro a filo caldo. Se la risposta in frequenza non è buona, è possibile utilizzare il circuito di compensazione corrispondente per migliorarla.
Struttura dell'anemometro
Struttura dell'anemometro
L'intervallo di misurazione della velocità del flusso da {{0}} a 100 m/s può essere suddiviso in tre sezioni: bassa velocità: da 0 a 5 m/s; velocità media: da 5 a 40 m/s; alta velocità: da 40 a 100 m/s. La sonda termica dell'anemometro viene utilizzata per misurazioni accurate da 0 a 5 m/s; la sonda del rotore dell'anemometro è la migliore per misurare la velocità del flusso da 5 a 40 m/s; e il tubo di Pitot può essere utilizzato per la migliore misurazione nel risultato della gamma ad alta velocità. Un ulteriore criterio per la corretta selezione della sonda di flusso di un anemometro è la temperatura, solitamente la temperatura del sensore termico di un anemometro è di circa più -70C. La sonda del rotore dell'anemometro speciale può raggiungere i 350°C. I tubi di Pitot sono usati sopra più 350°C.
