Il principio della sonda termica dell'anemometro
Il principio di base di un anemometro è quello di posizionare un sottile filo metallico in un fluido, applicare corrente per riscaldare il filo e aumentare la sua temperatura rispetto alla temperatura del fluido. Pertanto l'anemometro a filo metallico viene chiamato “filo caldo”. Quando il fluido scorre attraverso il filo metallico in direzione verticale, sottrarrà parte del calore dal filo, provocando una diminuzione della temperatura del filo. Secondo la teoria dello scambio termico convettivo forzato si può derivare una relazione tra il calore dissipato dal filo caldo Q e la velocità v del fluido. Una sonda a filo caldo standard è costituita da due staffe tensionate con un filo metallico corto e sottile. I fili metallici sono generalmente costituiti da metalli con punti di fusione elevati e buona duttilità, come platino, rodio, tungsteno, ecc. Il diametro del filo comunemente utilizzato è 5 μ me la lunghezza è 2 mm; La piccola sonda ha un diametro di solo 1 μm e una lunghezza di 0,2 mm.
A seconda degli scopi, la sonda a filo caldo può anche essere realizzata a doppio filo, triplo filo, filo diagonale, a forma di V, a forma di X, ecc. Per aumentare la resistenza, a volte viene utilizzata una pellicola metallica al posto del filo metallico. Di solito, una sottile pellicola metallica viene spruzzata su un substrato termicamente isolato, chiamato sonda a film caldo, come mostrato nella Figura 2.2. La sonda hotline deve essere calibrata prima dell'uso. La calibrazione statica viene eseguita in una galleria del vento standard specializzata, misurando la relazione tra la velocità del flusso e la tensione di uscita e disegnandola in una curva standard; La calibrazione dinamica viene eseguita in un campo di flusso pulsante noto o aggiungendo un segnale elettrico pulsante al circuito di riscaldamento di un anemometro per verificare la risposta in frequenza dell'anemometro a filo caldo. Se la risposta in frequenza è scarsa, è possibile utilizzare i circuiti di compensazione corrispondenti per migliorarla.
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 termosensibile dell'anemometro viene utilizzata per misurazioni da 0 a 5 m/s; La sonda rotativa dell'anemometro è ideale per misurare velocità di flusso comprese tra 5 e 40 m/s; Utilizzando un tubo di Pitot, è possibile ottenere risultati entro un intervallo di velocità elevate. Un ulteriore criterio per selezionare correttamente la sonda di velocità del flusso di un anemometro è la temperatura e in genere l'intervallo di temperatura per il sensore termico di un anemometro è intorno ai+-70C. La sonda rotante dell'anemometro appositamente progettato può raggiungere fino a 350°C. I tubi di Pitot vengono utilizzati per temperature superiori a+350C.
