Anemometrin lämpöanturin periaate
Tuulimittarin perusperiaate on asettaa ohut metallilanka nesteeseen ja lämmittää lankaa sähkövirran läpi, jotta sen lämpötila on korkeampi kuin nesteen, joten lankatuulimittaria kutsutaan "kuumalangaksi". Kun neste virtaa langan läpi pystysuunnassa, se ottaa pois osan langan lämmöstä ja alentaa langan lämpötilaa. Pakkokonvektio-lämmönvaihdon teorian mukaan kuumalinjan menettävän 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 platinasta, rodiumista, volframista ja muista metalleista, joilla on korkea sulamispiste ja hyvä sitkeys. Yleisesti käytetyn langan halkaisija on 5 μm ja pituus 2 mm; pienen anturin halkaisija on vain 1 μm ja pituus 0,2 mm.
Kuumalanka-anturista valmistetaan eri käyttötarkoitusten mukaan myös kaksoislankaa, kolmoislankaa, vinolankaa, V-muotoa, X-muotoa jne. Lujuuden lisäämiseksi käytetään joskus metallilangan sijasta metallikalvoa, ja 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 vakiokäyränä; dynaaminen kalibrointi suoritetaan tunnetussa vaihtelevassa virtauskentässä tai tuulimittarin lämmityspiirissä. Tarkista kuumalangallisen tuulimittarin taajuusvaste viimeisellä sykkivällä sähkösignaalilla. Jos taajuusvaste ei ole hyvä, sitä voidaan parantaa vastaavalla kompensointipiirillä.
Virtausnopeuden mittausalue välillä {{0}} - 100m/s voidaan jakaa kolmeen osaan: alhainen nopeus: 0 - 5m/s; keskinopeus: 5 - 40 m/s; suuri nopeus: 40 - 100 m/s. Tuulimittarin lämpöanturia käytetään 0 - 5 m/s mittaamiseen; tuulimittarin pyörivä anturi on ihanteellinen virtausnopeuden mittaamiseen 5 - 40 m/s; ja pitot-putkella voidaan saavuttaa tuloksia suurilla nopeuksilla. Lisäkriteeri tuulimittarin virtausnopeusanturin oikealle valinnalle on lämpötila. Yleensä tuulimittarin lämpöanturin lämpötila on noin plus -70C. Erityisen tuulimittarin roottorin anturi voi saavuttaa 350C. Pitot-putkia käytetään yli plus 350C.
Lämpöanturit tuulimittareita varten
Anemometrin tuulimittarin lämpöanturin toimintaperiaate perustuu kylmäiskuilmavirtaukseen, joka ottaa lämmön pois lämmityselementistä. Säätökytkimen avulla lämpötilan pitämiseksi vakiona säätövirta on verrannollinen virtausnopeuteen. Käytettäessä lämpöantureita pyörteisessä virtauksessa, ilmavirta kaikista suunnista osuu lämpöelementtiin samanaikaisesti, mikä voi vaikuttaa mittaustulosten tarkkuuteen. Pyörteisessä virtauksessa mitattaessa lämpöanemometrin virtausanturin indikaatioarvo on usein suurempi kuin pyörivän anturin. Yllä oleva ilmiö voidaan havaita putkimittausprosessissa. Hallitun putken turbulenssin suunnittelusta riippuen sitä voi esiintyä jopa alhaisilla nopeuksilla. Siksi tuulimittarin mittausprosessi tulisi suorittaa putkilinjan suorassa osassa. Suoran aloituspisteen tulee olla vähintään 10×D (D=putken halkaisija CM) ennen mittauspistettä; loppupisteen tulee olla vähintään 4×D mittauspisteen takana. Virtausosaa ei saa estää millään tavalla. (kulmat, resuspendaatiot, esineet jne.)
Tuulimittarin pyörivän pyörän anturin toimintaperiaate perustuu pyörimisen muuntamiseen sähköiseksi signaaliksi. Ensin se kulkee läheisyysanturin läpi "laskemaan" pyörivän pyörän pyörimisen ja muodostamaan pulssisarjan, jonka ilmaisin sitten muuntaa. Hanki nopeusarvo. Tuulimittarin halkaisijaltaan suuri anturi (60 mm, 100 mm) soveltuu pyörteisen virtauksen mittaamiseen keskisuurilla ja pienillä virtausnopeuksilla (kuten putkilinjan ulostulossa). Tuulimittarin pienikaliiperinen anturi soveltuu paremmin ilmavirran mittaamiseen, kun putken poikkileikkaus on yli 100 kertaa suurempi kuin anturin poikkileikkaus.
