Inleiding tot de principes van anemometers
Een anemometer is een instrument dat wordt gebruikt om de windsnelheid te meten. Er zijn veel soorten. Het veelgebruikte meteorologische station is een windcup-anemometer.
Het bestaat uit drie parabolische conische lege cups die op 120 graden aan elkaar zijn bevestigd op een beugel.
Het gehele detectiegedeelte is op de verticale rotatieas geïnstalleerd. Onder invloed van de wind draait de windbeker rond zijn as met een snelheid die evenredig is met de windsnelheid.
Het basisprincipe van een anemometer is om een dunne metalen draad in een vloeistof te plaatsen en de draad met een elektrische stroom te verwarmen om deze boven de temperatuur van de vloeistof te brengen. Daarom worden anemometers "hotlines" genoemd.
Wanneer de vloeistof in verticale richting door de metaaldraad stroomt, zal het een deel van de warmte van de draad wegnemen en de temperatuur ervan verlagen.
Volgens de theorie van de warmteoverdracht door geforceerde convectie kan worden geconcludeerd dat er een verband bestaat tussen het warmteverlies Q van de hete draad en de snelheid v van de vloeistof.
De standaard hittedraadsonde bevat twee beugels die worden vastgezet met korte dunne draden. Metaaldraden zijn meestal gemaakt van platina, rhodium, wolfraam en andere metalen met hoge smeltpunten en goede ductiliteit.
De meest gebruikte draaddiameter is 5 μm. De lengte bedraagt 2 mm; De kleine sonde heeft een diameter van slechts 1 μm. De lengte bedraagt 0,2 mm. Volgens verschillende doeleinden kan de hittedraadsonde ook dubbel, drievoudig, diagonaal, V-vormig, X-vormig, enz. worden gemaakt.
Om de sterkte te verbeteren, worden soms metaalfilms gebruikt in plaats van metaaldraden, en wordt meestal een laag metaalfilm op het isolatiesubstraat gespoten, een zogenaamde hetefilmsonde.
De hittedraadsonde moet vóór gebruik worden gekalibreerd. Statische kalibratie wordt uitgevoerd in een speciale standaard windtunnel.
Meet de relatie tussen debiet en uitgangsspanning en teken deze uit als een standaardcurve.
Dynamische kalibratie wordt uitgevoerd in een bekend pulserend stromingsveld of toegevoegd aan het verwarmingscircuit van de anemometer.
Elektrische pulssignalen worden gebruikt om de frequentierespons van de hetedraad-anemometer te verifiëren. Als de frequentierespons niet goed is, kan deze worden verbeterd door overeenkomstige compensatiecircuits te gebruiken.
