Anemometras yra prietaisas, matuojantis oro greitį. Yra daug jo rūšių. Meteorologijos stotyse dažniausiai naudojamas vėjo taurės anemometras. Jį sudaro trys paraboliniai kūgio formos tušti puodeliai, pritvirtinti prie laikiklio 120 laipsnių kampu vienas kito atžvilgiu, kad sudarytų jutimo dalį. Tuščių puodelių įgaubti paviršiai yra viena kryptimi. Visa indukcinė dalis sumontuota ant vertikaliai besisukančio veleno. Veikiant vėjui, vėjo kaušelis sukasi aplink veleną greičiu, proporcingu vėjo greičiui. Šiandien pristatysime tris anemometrus:
1. Šiluminis anemometras
Tachometras, kuris srauto greičio signalą paverčia elektriniu signalu, taip pat gali matuoti skysčio temperatūrą arba tankį. Principas yra tas, kad plona metalinė viela (vadinama karšta viela), kuri yra šildoma elektra, dedama į oro srautą, o karštos vielos šilumos išsklaidymas oro sraute yra susijęs su srauto greičiu, o šilumos išsklaidymas sukelia karšto laido temperatūros pokytis sukelia pasipriešinimo pasikeitimą, o srauto greičio signalas paverčiamas elektriniu signalu. Jis turi du darbo režimus: ①Pastovus srautas. Srovė per karštą laidą išlieka nepakitusi, o pasikeitus temperatūrai, keičiasi karšto laido varža, taigi, keičiasi įtampa abiejuose galuose, taip matuojant srautą. ② Pastovios temperatūros tipas. Karštos vielos temperatūra palaikoma pastovi, pvz., 150 laipsnių, o srautas gali būti matuojamas pagal reikiamą srovę. Pastovios temperatūros tipas yra plačiau naudojamas nei pastovaus srauto tipas.
Karštos vielos ilgis paprastai yra nuo {{0}},5 iki 2 mm, skersmuo yra nuo 1 iki 10 mikronų, o medžiaga yra platina, volframas arba platina-rodis lydinio. Jei metalinei vielai pakeisti naudojama labai plona (storis mažesnis nei 0,1 mikrono) metalinė plėvelė, tai karštos plėvelės anemometras. Be įprasto vieno laido tipo, karštoji viela taip pat gali būti kombinuota dviejų laidų arba trijų laidų tipo, kad būtų galima matuoti greičio komponentus visomis kryptimis. Karšto laido elektrinis signalas sustiprinamas, kompensuojamas ir suskaitmeninamas, o po to įvedamas į kompiuterį, o tai gali pagerinti matavimo tikslumą, automatiškai užbaigti duomenų apdorojimo procesą ir išplėsti greičio matavimo funkcijas, pvz., tuo pačiu metu užbaigti momentinį matavimą. vertė ir vidutinė laiko vertė, kombinuotas greitis ir greitis, turbulencijos laipsnis ir kiti turbulencijos parametrai. Palyginti su Pitot vamzdžiu, karštos vielos anemometras [1] turi mažo zondo dydžio, mažo srauto lauko trukdžių, greito atsako ir netolygaus srauto greičio matavimo pranašumus;
Naudojant šiluminius zondus turbulentiniame sraute, oro srautas iš visų krypčių vienu metu patenka į šiluminį elementą, o tai turi įtakos matavimo rezultatų tikslumui. Matuojant turbulentinį srautą, šiluminio anemometro srauto jutikliai paprastai turi aukštesnius rodmenis nei rotoriaus zondai. Aukščiau minėtus reiškinius galima stebėti dujotiekio matavimo metu. Priklausomai nuo konstrukcijos, kuri valdo turbulenciją vamzdyje, ji gali atsirasti net esant mažam greičiui. Todėl anemometro matavimo procesas turėtų būti atliekamas tiesioje dujotiekio atkarpoje. Tiesios linijos pradžios taškas turi būti bent 10 × D prieš matavimo tašką (D=vamzdžio skersmuo, CM); galutinis taškas turi būti bent 4 × D už matavimo taško. Skysčio sekcijoje neturi būti jokių kliūčių (kraštų, suspensijų, daiktų ir pan.).
2. Darbaračio anemometras
Anemometro sparnuotės zondo veikimo principas pagrįstas sukimosi pavertimu elektriniu signalu, pirmiausia per artumo indukcijos galvutę, „skaičiuojant“ sparnuotės sukimąsi ir generuojant impulsų seriją, o po to paverčiant detektoriumi, kad gautųsi. greitis. vertė. Didelio skersmens anemometro zondas (60 mm, 100 mm) tinka matuoti turbulentinį srautą esant vidutiniam ir mažam srauto greičiui (pvz., vamzdžio išleidimo angoje). Mažo skersmens anemometro zondas labiau tinka oro srautui matuoti, kurio vamzdžio skerspjūvio plotas yra daugiau nei 100 kartų didesnis už zondo skerspjūvio plotą.
3. Pito vamzdžio anemometras
Jį išrado prancūzų fizikas H. Pitot XVIII a. Paprasčiausias Pito vamzdis turi ploną metalinį vamzdelį, kurio gale yra maža skylutė kaip slėgio kreipimo vamzdis, kuriuo matuojamas bendras skysčio slėgis srauto pluošto kryptimi; kitas kreipiamasis vamzdis ištraukiamas iš pagrindinio vamzdžio sienelės netoli plono metalinio vamzdžio priekio. Paspauskite vamzdelį ir išmatuokite statinį slėgį. Slėgio skirtumo matuoklis yra sujungtas su dviem slėgio nukreipimo vamzdžiais, o išmatuotas slėgis yra dinaminis slėgis. Pagal Bernulio teoremą dinaminis slėgis yra proporcingas srauto greičio kvadratui. Todėl skysčio srautą galima išmatuoti Pito vamzdeliu. Patobulinus konstrukciją, jis tampa kombinuotu Pito vamzdžiu, tai yra Pito-statinio slėgio vamzdžiu. Tai dvisluoksnis vamzdis, išlenktas stačiu kampu. Išorinė rankovė ir vidinė rankovė yra sandarios, o aplink išorinę rankovę yra keletas mažų skylučių. Matuodami įkiškite šią movą į bandomojo vamzdžio vidurį. Vidinio korpuso antgalis yra nukreiptas į srauto pluošto kryptį, o mažos skylės, esančios aplink išorinį korpusą, anga yra statmena srauto pluošto krypčiai. Šiuo metu skysčio srauto greitis šiuo metu gali būti apskaičiuojamas išmatuojant slėgio skirtumą tarp vidinio ir išorinio korpuso. Pito vamzdžiai dažnai naudojami skysčių greičiui vamzdžiuose ir vėjo tuneliuose, taip pat upės greičiui matuoti. Jei kiekvienos sekcijos srauto greitis matuojamas pagal taisykles, jis gali būti naudojamas skysčio srauto greičiui vamzdyne matuoti po integravimo. Tačiau kai skystyje yra nedidelis dalelių kiekis, jis gali užkimšti matavimo angą, todėl tinka tik skysčių be dalelių srautui matuoti. Todėl Pito vamzdis taip pat gali būti naudojamas vėjo greičiui ir vėjo srautui matuoti, o tai yra Pito vamzdžio anemometro principas.
