Anemometrin lämpöanturin periaate
Tuulimittarin perusperiaate on asettaa ohut metallilanka nesteeseen, käyttää virtaa langan lämmittämiseen ja nostaa sen lämpötila korkeammaksi kuin nesteen lämpötila. Siksi metallilangan tuulimittaria kutsutaan "kuumalangaksi". Kun neste virtaa metallilangan läpi pystysuunnassa, se ottaa pois osan langasta lämmöstä, jolloin langan lämpötila laskee. Pakkokonvektiivisen lämmönvaihdon teorian mukaan kuuman langan Q poistaman lämmön ja nesteen nopeuden v välillä voidaan johtaa suhde. Tavallinen kuumalanka-anturi koostuu kahdesta kiinnikkeestä, jotka on kiristetty lyhyellä ja ohuella metallilangalla. Metallilangat valmistetaan yleensä metalleista, joilla on korkea sulamispiste ja hyvä sitkeys, kuten platina, rodium, volframi jne. Yleisesti käytetty langan halkaisija on 5 μm ja pituus 2 mm; Pienen anturin halkaisija on vain 1 μm ja pituus 0,2 mm.
Eri käyttötarkoitusten mukaan kuumalanka-anturista voidaan valmistaa myös kaksoislanka, kolmoislanka, diagonaalilanka, V-muotoinen, X-muotoinen jne. Lujuuden lisäämiseksi käytetään joskus metallilangan sijaan metallikalvoa. Yleensä ohut metallikalvo ruiskutetaan lämpöeristetylle alustalle, jota kutsutaan kuumakalvokoettimeksi, kuten kuvassa 2.2. Hotline-anturi on kalibroitava ennen käyttöä. Staattinen kalibrointi suoritetaan erityisessä standardituulitunnelissa, jossa mitataan virtausnopeuden ja lähtöjännitteen välinen suhde ja piirretään se vakiokäyrään; Dynaaminen kalibrointi suoritetaan tunnetussa sykkivässä virtauskentässä tai lisäämällä sykkivä sähköinen signaali tuulimittarin lämmityspiiriin kuumalangan tuulimittarin taajuusvasteen tarkistamiseksi. Jos taajuusvaste on huono, voidaan sitä parantaa vastaavilla kompensointipiireillä.
Virtausnopeuden mittausalue {{0}} - 100m/s voidaan jakaa kolmeen osaan: alhainen nopeus: 0 - 5m/s; Keskinopeus: 5 - 40 m/s; Suuri nopeus: 40 - 100 m/s. Tuulimittarin lämpöherkkää anturia käytetään mittauksissa 0 - 5 m/s; Tuulimittarin pyörivä anturi on ihanteellinen virtausnopeuksien mittaamiseen välillä 5 - 40 m/s; Pitot-putkea käyttämällä voidaan saada tuloksia suurella nopeudella. Lisäkriteeri tuuletinmittarin virtausnopeusanturin oikealle valinnalle on lämpötila, ja tyypillisesti tuulimittarin lämpöanturin lämpötila-alue on noin +-70C. Erityisesti suunnitellun tuulimittarin pyörivä anturi voi saavuttaa jopa 350 C. Pitot-putkia käytetään yli +350C lämpötiloissa.
