Wat is het principe van een anemometer?
Een anemometer is een instrument dat wordt gebruikt om de windsnelheid te meten. Er zijn veel soorten. Cup-anemometers worden vaak gebruikt in weerstations.
Het bestaat uit drie parabolische conische lege cups die onder een hoek van 120 graden op de steun aan elkaar zijn bevestigd.
Het gehele sensorgedeelte is gemonteerd op een verticale rotatie-as. 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 hem hoger te maken dan de temperatuur van de vloeistof. Om deze reden worden anemometers "hete draden" genoemd.
Wanneer de vloeistof in verticale richting door de draad stroomt, wordt een deel van de warmte van de draad verwijderd en wordt de temperatuur van de draad verlaagd.
Volgens de theorie van warmteoverdracht door geforceerde convectie kan worden afgeleid dat er een verband bestaat tussen het warmteverlies Q van de hete draad en de snelheid v van de vloeistof.
Een standaard hittedraadsonde bestaat uit twee steunen die strak worden gehouden door korte dunne draden. Metaaldraad is meestal gemaakt van platina, rhodium, wolfraam en andere metalen met hoge smeltpunten en goede vervormbaarheid.
De veelgebruikte draaddiameter is 5 μm en de lengte is 2 mm; de kleine sondediameter is slechts 1μm en de lengte is 0.2mm. Volgens verschillende doeleinden kunnen hete draadsondes ook worden gemaakt in dubbele draden, driedubbele draden, diagonale draden, V-vormig, X-vorm enz.
Om de sterkte te verbeteren, wordt soms een metaalfilm gebruikt in plaats van een metaaldraad, en wordt meestal een laag metaalfilm op het warmte-isolerende substraat gespoten, wat een hete-filmsonde wordt genoemd.
De hittedraadsonde moet vóór gebruik worden gekalibreerd. Statische kalibraties worden uitgevoerd in speciale standaard windtunnels.
Meet de relatie tussen stroomsnelheid en uitgangsspanning en plot deze als een standaardcurve.
Dynamische kalibratie wordt uitgevoerd in een bekend pulserend stromingsveld of toegevoegd aan de verwarmingslus van de anemometer.
Het pulserende elektrische signaal wordt gebruikt om de frequentierespons van de hittedraadanemometer te verifiëren. Als de frequentierespons niet goed is, kan deze worden verbeterd door het bijbehorende compensatiecircuit te gebruiken.
