Het principe van thermisch gevoelige sondes voor anemometers
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 de temperatuur hoger te maken dan de temperatuur van de vloeistof. Daarom wordt de metaaldraadanemometer een "hete draad" genoemd. Wanneer de vloeistof in verticale richting door de metaaldraad stroomt, zal deze een deel van de warmte van de draad wegnemen, waardoor de temperatuur van de draad daalt. Volgens de theorie van de warmte-uitwisseling door geforceerde convectie kan worden afgeleid dat er een verband bestaat tussen de warmte die wordt gedissipeerd door de hete draad Q en de snelheid v van de vloeistof. Een standaard hittedraadsonde bestaat uit twee beugels die zijn gespannen met een korte, dunne metaaldraad. Metaaldraden worden gewoonlijk gemaakt van metalen met hoge smeltpunten en goede ductiliteit, zoals platina, rhodium en wolfraam. De meest gebruikte draaddiameter is 5 μm. 2 mm lang; De kleine sondediameter bedraagt slechts 1 μm. De lengte bedraagt 0,2 mm.
Volgens verschillende doeleinden kan de hittedraadsonde ook worden gemaakt in dubbele draad, drievoudige draad, schuine draad, V-vormig, X-vormig, enz. Om de sterkte te vergroten, wordt soms metaalfilm gebruikt in plaats van metaaldraad, en Meestal wordt een dunne metaalfilm op een thermisch geïsoleerd substraat gespoten, een zogenaamde hete-filmsonde, zoals weergegeven in figuur 2.2. De hittedraadsonde moet vóór gebruik worden gekalibreerd. Statische kalibratie wordt uitgevoerd in een gespecialiseerde standaardwindtunnel, waarbij de relatie tussen stroomsnelheid en uitgangsspanning wordt gemeten en een standaardcurve wordt getekend; Dynamische kalibratie wordt uitgevoerd in een bekend pulserend stromingsveld, of door een pulserend elektrisch signaal toe te voegen aan het verwarmingscircuit van de anemometer om de frequentierespons van de hetedraadanemometer te verifiëren. Als de frequentierespons slecht is, kunnen overeenkomstige compensatiecircuits worden gebruikt om deze te verbeteren.
Het meetbereik van de stroomsnelheid 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 thermisch gevoelige sonde van de anemometer wordt gebruikt voor metingen van 0 tot 5 m/s; De roterende sonde van de anemometer heeft een ideaal effect bij het meten van stroomsnelheden van 5 tot 40 m/s; Door gebruik te maken van een pitotbuis kunnen resultaten worden verkregen binnen een hoog snelheidsbereik. Een extra standaard voor het correct selecteren van de stroomsnelheidssonde van een anemometer is de temperatuur, die doorgaans wordt gebruikt door de thermische sensor van de anemometer bij temperaturen van ongeveer plus -70C. De rotorsonde van de speciaal ontworpen anemometer kan 350C bereiken. Pitotbuizen worden gebruikt bij temperaturen boven de plus 350C.
Thermogevoelige sonde van anemometer
Het werkingsprincipe van de thermisch gevoelige sonde van de anemometer is gebaseerd op de koude impactluchtstroom die de warmte op het thermische element wegneemt. Met behulp van een regelschakelaar wordt de temperatuur constant gehouden en is de regelstroom evenredig met het debiet. Bij gebruik van een warmtegevoelige sonde in turbulentie heeft de luchtstroom vanuit alle richtingen tegelijkertijd invloed op het thermische element, wat de nauwkeurigheid van de meetresultaten kan beïnvloeden. Bij het meten in turbulentie is de waarde van de stroomsnelheidssensor van de thermische anemometer vaak hoger dan die van de roterende sonde. Bovenstaande verschijnselen kunnen worden waargenomen tijdens leidingmetingen. Volgens verschillende ontwerpen voor het beheersen van pijpleidingturbulentie kan deze zelfs bij lage snelheden optreden. Daarom moet het anemometermeetproces worden uitgevoerd op het rechte gedeelte van de pijpleiding. Het startpunt van het rechte gedeelte moet minimaal 10 keer vóór het meetpunt liggen × D (D=pijpleidingdiameter, in CM); Het eindpunt moet minimaal 4 na het meetpunt × Locatie D liggen. De vloeistofdoorsnede mag geen obstakels hebben. (randen, overhangen, voorwerpen, enz.)
