Anemometrin lämpöanturiperiaate
Tuulimittarin perusperiaate on asettaa ohut metallilanka nesteeseen ja ohjata sähkövirtaa langan lämmittämiseksi niin, että sen lämpötila on korkeampi kuin nesteen lämpötila, joten lankatuulimittaria kutsutaan "kuumalangaksi". Kun neste virtaa metallilangan läpi pystysuunnassa, se ottaa pois osan metallilangan lämmöstä, jolloin metallilangan lämpötila laskee. Pakkokonvektio-lämmönvaihtoteorian mukaan voidaan päätellä, että kuumalangan menettämän lämmön Q ja nesteen nopeuden v välillä on suhde. Tavallinen kuumalanka-anturi koostuu lyhyestä, ohuesta langasta, joka on venytetty kahden kiinnikkeen väliin. Metallilanka on yleensä valmistettu metalleista, joilla on korkea sulamispiste ja hyvä sitkeys, kuten platina, rodium ja volframi. Yleisesti käytettyjen lankojen halkaisija on 5 μm ja pituus 2 mm; pienen anturin halkaisija on vain 1 μm ja pituus 0,2 mm.
Kuumalanka-antureista valmistetaan eri käyttötarkoitusten mukaan myös kaksoislankoja, kolmoislankoja, viistolankoja, V-muotoisia, X-muotoisia jne. Lujuuden lisäämiseksi käytetään joskus metallilangan sijasta metallikalvoa. Ohut metallikalvo ruiskutetaan yleensä lämpöä eristävälle alustalle, jota kutsutaan kuumakalvokoettimeksi, kuten kuvassa 2.2. Kuumalanka-anturit on kalibroitava ennen käyttöä. Staattinen kalibrointi suoritetaan erityisessä standardituulitunnelissa, ja virtausnopeuden ja lähtöjännitteen välinen suhde mitataan ja piirretään standardikäyrään; dynaaminen kalibrointi suoritetaan tunnetussa sykkivässä virtauskentässä tai lisäämällä lämmityspiiri tuulimittariin. Viimeistä sykkivää sähköistä signaalia käytetään kuumalangaisen tuulimittarin taajuusvasteen tarkistamiseen. Jos taajuusvaste ei ole hyvä, voidaan sitä parantaa vastaavalla kompensointipiirillä.
Virtausnopeuden mittausalue {{0}} - 100 m/s voidaan jakaa kolmeen osaan: alhainen nopeus: 0 - 5 m/s; keskinopeus: 5 - 40 m/s; suuri nopeus: 40 - 100 m/s. Tuulimittarin lämpöanturia käytetään mittauksiin 0-5m/s; tuulimittarin pyöräanturi on ihanteellinen virtausnopeuksien mittaamiseen 5 - 40 m/s; ja pitot-putkella voidaan saavuttaa tuloksia suurilla nopeuksilla. Lisäkriteeri tuulimittarin virtausnopeusanturin oikealle valinnalle on lämpötila. Yleensä tuulimittarin lämpöanturin käyttölämpötila on noin +-70C. Erityisen tuulimittarin pyöräanturi voi saavuttaa 350C. Pitot-putkea käytetään yli +350C.
Lämpöanturi tuulimittarille
Tuulimittarin lämpöanturin toimintaperiaate perustuu kylmäiskuilmavirtaukseen, joka ottaa lämmön pois lämmityselementistä. Säätökytkimen avulla lämpötilan pitämiseksi vakiona säätövirta on verrannollinen virtausnopeuteen. Käytettäessä lämpöanturia pyörteisessä virtauksessa, ilmavirta kaikista suunnista osuu lämpöelementtiin samanaikaisesti, mikä vaikuttaa mittaustulosten tarkkuuteen. Turbulenttisessa virtauksessa mitattaessa lämpöanemometrin virtausanturin indikaatioarvo on usein suurempi kuin pyörän anturin. Yllä olevat ilmiöt voidaan havaita putkimittauksen aikana. Putken turbulenssin hallinnan suunnittelusta riippuen sitä voi esiintyä jopa alhaisilla nopeuksilla. Siksi tuulimittarin mittausprosessi tulisi suorittaa putken suorassa osassa. Suoran osan aloituspisteen tulee olla vähintään 10×D (D=putken halkaisija, CM) mittauspisteen edessä; loppupisteen tulee olla vähintään 4×D mittauskohdan jälkeen. Nesteosassa ei saa olla esteitä. (reunat, ulkonemat, esineet jne.)
Tuulimittarin pyörän anturin toimintaperiaate perustuu pyörimisen muuntamiseen sähköisiksi signaaleiksi. Ensin läheisyysinduktiokäynnistyksen kautta pyörän pyöriminen "lasketaan" ja muodostetaan pulssisarja, joka sitten muunnetaan ja käsitellään ilmaisimen toimesta. Hanki nopeusarvo. Tuulimittarin halkaisijaltaan suuri anturi (60 mm, 100 mm) soveltuu pyörteisten virtausten mittaamiseen keskisuurilla ja pienillä virtausnopeuksilla (kuten putken ulostulossa). Tuulimittarin pieniläpimittainen anturi soveltuu paremmin ilmavirran mittaamiseen, kun putken poikkileikkaus on yli 100 kertaa suurempi kuin etsintäpään poikkileikkaus.
