Įvadas į termiškai jautrių zondų anemometrams principą
Pagrindinis anemometro principas yra įstatyti ploną metalinę vielą į skystį ir kaitinti laidą elektros srove, kad jo temperatūra būtų aukštesnė už skysčio temperatūrą. Todėl metalinės vielos anemometras vadinamas „karšta viela“. Kai skystis teka per metalinį laidą vertikalia kryptimi, jis pašalins dalį šilumos iš laido, todėl laido temperatūra sumažės. Remiantis priverstinės konvekcijos šilumos mainų teorija, galima išvesti, kad yra ryšys tarp karštos vielos Q išsklaidomos šilumos ir skysčio greičio v. Standartinį karštos vielos zondą sudaro du laikikliai, įtempti trumpa ir plona metaline viela. Metalinės vielos dažniausiai gaminamos iš metalų, turinčių aukštą lydymosi temperatūrą ir gerą plastiškumą, pavyzdžiui, platinos, rodžio ir volframo. Dažniausiai naudojamas vielos skersmuo yra 5 μm. 2 mm ilgio; Mažas zondo skersmuo yra tik 1 μm. Ilgis yra 0,2 mm.
Priklausomai nuo skirtingų tikslų, karštos vielos zondas taip pat gali būti pagamintas iš dvigubos vielos, trigubos vielos, įstrižinės vielos, V formos, X formos ir kt. Siekiant padidinti stiprumą, kartais vietoj metalinės vielos naudojama metalinė plėvelė, plona metalinė plėvelė dažniausiai užpurškiama ant termiškai izoliuoto pagrindo, vadinamo karštos plėvelės zondu, kaip parodyta 2.2 pav. Prieš naudojant karšto laido zondą reikia sukalibruoti. Statinis kalibravimas atliekamas specializuotame standartiniame vėjo tunelyje, matuojant srauto greičio ir išėjimo įtampos santykį bei nubrėžiant standartinę kreivę; Dinaminis kalibravimas atliekamas žinomame pulsuojančio srauto lauke arba pridedant pulsuojantį elektrinį signalą į anemometro šildymo kontūrą, kad būtų patikrinta karšto laido anemometro dažnio atsakas. Jei dažnio atsakas yra prastas, jai pagerinti galima naudoti atitinkamas kompensavimo grandines.
Srauto greičio matavimo diapazonas nuo {{0}} iki 100m/s gali būti suskirstytas į tris dalis: mažas greitis: nuo 0 iki 5m/s; Vidutinis greitis: nuo 5 iki 40 m/s; Didelis greitis: nuo 40 iki 100 m/s. Termiškai jautrus anemometro zondas naudojamas matavimams nuo 0 iki 5m/s; Sukamasis anemometro zondas turi idealų efektą matuojant srauto greitį nuo 5 iki 40 m/s; Naudojant Pito vamzdelį, rezultatai gali būti gauti didelės spartos diapazone. Papildomas standartas teisingai parinkti anemometro srauto greičio zondą yra temperatūra, kurią paprastai naudoja anemometro šiluminis jutiklis, kai temperatūra yra maždaug plius -70C. Specialiai sukurto anemometro rotoriaus zondas gali siekti 350C. Pitot vamzdžiai naudojami esant aukštesnei nei plius 350C temperatūrai.
Termiškai jautrus anemometro zondas
Termiškai jautraus anemometro zondo veikimo principas pagrįstas šalto smūgio oro srautu, kuris pašalina šilumą nuo šiluminio elemento. Reguliavimo jungiklio pagalba palaikoma pastovi temperatūra, o reguliavimo srovė proporcinga srautui. Naudojant termiškai jautrų zondą turbulencijoje, oro srautas iš visų krypčių vienu metu veikia šiluminį elementą, o tai gali turėti įtakos matavimo rezultatų tikslumui. Matuojant turbulencijoje, šiluminio anemometro srauto greičio jutiklio rodmenys dažnai būna didesni nei sukamojo zondo. Aukščiau minėtus reiškinius galima stebėti dujotiekio matavimo metu. Pagal skirtingus dujotiekio turbulencijos valdymo projektus jis gali atsirasti net esant mažam greičiui. Todėl anemometro matavimo procesas turėtų būti atliekamas tiesioje dujotiekio atkarpoje. Tiesios atkarpos pradžios taškas turi būti bent 10 kartų prieš matavimo tašką × D (D=dujotiekio skersmuo, CM); Galutinis taškas turi būti bent 4 po matavimo taško × vieta D. Skysčio skerspjūvis neturi turėti jokių kliūčių. (kraštai, iškyšos, objektai ir kt.)
Sukamojo anemometro zondo veikimo principas pagrįstas sukimosi pavertimu elektriniu signalu. Pirma, jis praeina per artumo jutimo pradžią, kad „skaičiuotų“ besisukančio rato sukimąsi ir generuotų impulsų seriją. Tada detektorius jį konvertuoja ir apdoroja, kad gautų greičio vertę. Didelio skersmens anemometro zondas (60 mm, 100 mm) tinka turbulencijai matuoti esant vidutiniam ir mažam srautui (pvz., vamzdyno išleidimo angose). Mažo kalibro anemometro zondas labiau tinka oro srautui matuoti, kurio skerspjūvio plotas didesnis nei 100 kartų nei žvalgymo galvutės.
