Il funzionamento del sensore termico di velocità del vento
Il sensore termico della velocità del vento utilizza come sonda un filo caldo (filo di tungsteno o filo di platino) o un film caldo (film sottile di platino o cromo), esposto all'aria misurata, e lo collega al ponte di Wheatstone, e rileva la velocità del flusso dell'aria nella sezione misurata attraverso la resistenza o il bilancio di corrente del ponte di Wheatstone. La pellicola calda del sensore di velocità del vento a pellicola calda è rivestita con uno strato isolante di pellicola di quarzo molto sottile per isolare il fluido e prevenire l'inquinamento. Può funzionare nel flusso d'aria con particelle e la sua resistenza è superiore a quella del filo riscaldante metallico.
Quando la temperatura dell'aria è stabile, il consumo di energia sul filo scaldante è uguale al calore consumato istantaneamente dal filo scaldante nell'aria. La resistenza del filo riscaldante cambia con la temperatura e la resistenza del filo riscaldante e la temperatura del filo riscaldante mostrano una relazione lineare all'interno del consueto intervallo di temperatura (0-300 gradi). Il coefficiente di rilascio del calore è correlato alla velocità del flusso d'aria. Maggiore è la velocità del flusso, maggiore è il corrispondente coefficiente di rilascio del calore, cioè più veloce è la dissipazione del calore; minore è la velocità del flusso, più lenta è la dissipazione del calore.
La velocità del flusso d'aria misurata dall'anemometro termico è una funzione della corrente e della resistenza. Mantenendo costante la corrente (o resistenza), la velocità dell'aria misurata corrisponde solo alla resistenza (o corrente) una per una.
Il sensore di velocità del vento a filo caldo ha due circuiti di progettazione di corrente costante e temperatura costante. Il sensore di velocità del vento a filo caldo a temperatura costante è più comunemente utilizzato. Il principio del metodo a temperatura costante è quello di mantenere costante la temperatura del filo caldo durante il processo di misurazione per bilanciare il ponte. In questo momento, la resistenza del filo caldo rimane invariata e la velocità del flusso d'aria è solo una funzione a valore singolo della corrente. Secondo la nota relazione tra la velocità del flusso d'aria e la corrente, è possibile ottenere la velocità del flusso d'aria attraverso il dispositivo terminale. Il sensore di velocità del vento a filo caldo a corrente costante mantiene costante il valore della corrente che scorre attraverso il filo caldo durante il processo di misurazione. Quando il valore corrente è costante, la velocità del flusso d'aria è correlata solo alla resistenza del filo riscaldante. In base alla nota relazione tra la velocità del flusso d'aria e la resistenza del filo caldo, è possibile ottenere la velocità del flusso d'aria che passa attraverso il sensore della velocità del vento.
I sensori di velocità del vento a filo caldo misurano la velocità del vento fluttuante. L'inerzia termica del sensore di velocità del vento a flusso costante è relativamente grande, mentre l'inerzia termica del sensore di velocità del vento a temperatura costante è relativamente piccola e ha una risposta ad alta velocità. La precisione di misurazione del sensore di velocità del vento a filo caldo non è molto elevata, quindi è necessario prestare attenzione alla compensazione della temperatura durante l'utilizzo.
