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 e riscaldare il filo attraverso una corrente elettrica per rendere la sua temperatura più alta di quella del fluido, quindi l'anemometro a filo è chiamato "filo caldo". Quando il fluido scorre attraverso il filo in direzione verticale, toglierà parte del calore del filo e ridurrà la temperatura del filo. Secondo la teoria dello scambio termico per convezione forzata, esiste una relazione tra il calore Q ceduto dalla linea calda e la velocità v del fluido. Una sonda a filo caldo standard è costituita da un filo corto e sottile teso tra due staffe. Il filo metallico è solitamente costituito da platino, rodio, tungsteno e altri metalli con alto punto di fusione e buona duttilità. Il filo comunemente usato ha un diametro di 5 μm e una lunghezza di 2 mm; una piccola sonda ha un diametro di solo 1 μm e una lunghezza di 0.2 mm.
Secondo diversi scopi, la sonda a filo caldo può anche essere trasformata in doppio filo, triplo filo, filo obliquo, forma a V, forma a X, ecc. Per aumentare la resistenza, a volte viene utilizzato un film metallico invece di un filo metallico, e un sottile film metallico viene solitamente spruzzato su un substrato termicamente isolante, chiamato sonda a film caldo, come mostrato nella Figura 2.2. Le sonde a filo caldo devono essere calibrate prima dell'uso. La calibrazione statica viene effettuata in una speciale galleria del vento standard, e la relazione tra velocità del flusso e tensione di uscita viene misurata e disegnata come una curva standard; la calibrazione dinamica viene effettuata in un campo di flusso fluttuante noto o nel circuito di riscaldamento dell'anemometro. Controllare la risposta in frequenza dell'anemometro a filo caldo con l'ultimo segnale elettrico pulsante. Se la risposta in frequenza non è buona, può essere migliorata con il circuito di compensazione corrispondente.
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; media velocità: da 5 a 40 m/s; alta velocità: da 40 a 100 m/s. La sonda termica dell'anemometro viene utilizzata per la misura da 0 a 5m/s; la sonda rotante dell'anemometro è ideale per misurare la velocità del flusso da 5 a 40 m/s; e il tubo di Pitot può essere utilizzato per ottenere risultati nella gamma ad alta velocità. Un ulteriore criterio per la corretta scelta della sonda di portata dell'anemometro è la temperatura. Di solito, la temperatura del sensore termico dell'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 350C.
Sonde termiche per anemometri
Il principio di funzionamento della sonda termica dell'anemometro si basa sul flusso d'aria fredda d'urto che sottrae calore all'elemento riscaldante. Con l'ausilio di un interruttore di regolazione per mantenere costante la temperatura, la corrente di regolazione è proporzionale alla portata. Quando si utilizzano sonde termiche in un flusso turbolento, il flusso d'aria proveniente da tutte le direzioni colpisce simultaneamente l'elemento termico, il che può influire sulla precisione dei risultati della misurazione. Quando si misura in un flusso turbolento, il valore di indicazione del sensore di flusso dell'anemometro termico è spesso superiore a quello della sonda rotante. Il fenomeno di cui sopra può essere osservato nel processo di misurazione della pipeline. A seconda del design del tubo gestito, la turbolenza può verificarsi anche a basse velocità. Pertanto, il processo di misurazione dell'anemometro dovrebbe essere eseguito sulla parte rettilinea della condotta. Il punto di partenza della retta dovrebbe essere almeno 10×D (D=diametro del tubo in CM) prima del punto di misurazione; il punto finale dovrebbe essere almeno 4×D dietro il punto di misurazione. La sezione di mandata non deve essere ostruita in alcun modo. (angoli, risospensioni, oggetti, ecc.)
Il principio di funzionamento della sonda a ruota rotante dell'anemometro si basa sulla conversione della rotazione in un segnale elettrico. Innanzitutto, passa attraverso un sensore di prossimità per "contare" la rotazione della ruota in rotazione e generare una serie di impulsi, che viene poi convertita dal rilevatore. Ottieni il valore della velocità. La sonda di grande diametro (60mm, 100mm) dell'anemometro è adatta alla misura di flussi turbolenti con portate medie e piccole (come ad esempio all'uscita della condotta). La sonda di piccolo calibro dell'anemometro è più adatta per misurare il flusso d'aria dove la sezione trasversale del tubo è più di 100 volte maggiore della sezione trasversale della sonda.
