Sensorstructuur en principe van anemometer
Anemometers kunnen de meest originele geregistreerde gegevens over de windsnelheid en -richting leveren in hydrografische stations, milieubescherming, landbouw, bosbouw, energiecentrales, eilanden, transport, mijnen en andere industrieën.
De anemometersensor maakt gebruik van een traditionele roterende framestructuur met twee kopjes. Het zet de windsnelheid om in de rotatiesnelheid van het roterende frame.
Om de startwindsnelheid te verminderen, wordt gebruik gemaakt van een lichtgewicht windbeker van speciale materialen en een juweellagersteun. Nadat het door de sensor is gedetecteerd, zendt het op het roterende frame bevestigde apparaat het signaal ter meting naar de host.
De microcontroller in de windmeter bemonstert, corrigeert en berekent het uitgangssignaal van de windsensor;
Ten slotte voert het instrument vijf parameters uit: momentane windsnelheid/gemiddelde windsnelheid van één minuut/momenteel windniveau/gemiddeld windniveau van één minuut/golfhoogte die overeenkomt met het gemiddelde windniveau.
De gemeten parameters worden direct digitaal weergegeven op het LCD-display van het instrument.
Om het stroomverbruik van het instrument te verminderen, hebben de sensoren en microcontrollers in het instrument een reeks speciale maatregelen genomen om het stroomverbruik te verminderen.
Om de betrouwbaarheid van de gegevens te garanderen, wanneer de voedingsspanning te laag is, geeft de batterijmarkering aan de onderkant van het display een gebrek aan stroom aan, waardoor de gebruiker wordt gewaarschuwd dat de voedingsspanning te laag is en de gegevens niet langer worden weergegeven. betrouwbaar en de batterij moet op tijd worden vervangen.
Hoe een windmeter werkt
Het basisprincipe van een anemometer is om een dunne metalen draad in een vloeistof te plaatsen en een elektrische stroom door te laten om de draad te verwarmen zodat de temperatuur hoger is dan de temperatuur van de vloeistof. Daarom wordt de draadanemometer een "hete draad" genoemd. Wanneer de vloeistof in verticale richting door de draad stroomt, zal deze een deel van de warmte van de draad wegnemen, waardoor de temperatuur van de draad daalt. Volgens de warmte-uitwisselingstheorie met geforceerde convectie kan worden afgeleid dat er een verband bestaat tussen de warmte Q die verloren gaat door de hete draad en de snelheid v van de vloeistof. Een standaard hittedraadsonde bestaat uit twee beugels die een korte, dunne metalen draad uitrekken, zoals weergegeven in figuur 2.1. Metaaldraad is meestal gemaakt van metalen met hoge smeltpunten en goede ductiliteit, zoals platina, rhodium en wolfraam. Veelgebruikte draden hebben een diameter van 5 μm en een lengte van 2 mm; de kleinste sonde heeft een diameter van slechts 1 μm en een lengte van 0.2 mm. Volgens verschillende toepassingen worden hittedraadsondes ook gemaakt in dubbele draden, drievoudige draden, schuine draden, V-vormen, X-vormen, enz. Om de sterkte te vergroten, wordt soms een metaalfilm gebruikt in plaats van een metaaldraad. Meestal wordt een dunne metaalfilm op een thermisch isolerend substraat gespoten, dat een hete-filmsonde wordt genoemd, zoals weergegeven in figuur 2.2. Hetedraadsondes moeten vóór gebruik worden gekalibreerd. Statische kalibratie wordt uitgevoerd in een speciale standaardwindtunnel, en de relatie tussen stroomsnelheid en uitgangsspanning wordt gemeten en in een standaardcurve getekend; dynamische kalibratie wordt uitgevoerd in een bekend pulserend stromingsveld, of door een verwarmingscircuit aan de anemometer toe te voegen. Het laatste pulserende elektrische signaal wordt gebruikt om de frequentierespons van de hittedraadanemometer te verifiëren. Als de frequentierespons niet goed is, kan het overeenkomstige compensatiecircuit worden gebruikt om deze te verbeteren.
Het stroomsnelheidsmeetbereik van {{0}} tot 100 m/s kan in drie secties worden verdeeld: lage snelheid: 0 tot 5 m/s; gemiddelde snelheid: 5 tot 40 m/s; hoge snelheid: 40 tot 100 m/s. De thermische sonde van de anemometer wordt gebruikt voor nauwkeurige metingen van 0 tot 5 m/s; de wielsonde van de anemometer is ideaal voor het meten van stroomsnelheden van 5 tot 40 m/s; en de pitotbuis wordt gebruikt om de beste resultaten te verkrijgen in het hogesnelheidsbereik. resultaat. Een extra criterium voor de juiste keuze van de stroomsnelheidssonde van een anemometer is de temperatuur. Gewoonlijk bedraagt de bedrijfstemperatuur van de thermische sensor van een windmeter ongeveer +-70C. De wielsonde van de speciale anemometer kan 350C bereiken. Pitotbuis wordt gebruikt boven +350C.
