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.
Si compone di tre coppe vuote coniche paraboliche fissate tra loro a 120 gradi sul 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 riscaldare il filo con una corrente elettrica per renderlo più alto 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 della trasmissione del calore per convezione forzata, si può dedurre che esiste una relazione tra la perdita di calore Q del filo caldo 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. A seconda degli scopi, le sonde a filo caldo possono anche essere trasformate in fili doppi, fili tripli, fili diagonali, 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.
La sonda a filo caldo deve essere calibrata 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.
