Pitot-putken tuulennopeusanturien toimintaperiaate
Pitot-putki, joka tunnetaan myös nimellä "ilmannopeusputki", "tuulennopeusputki", on ilmavirran kokonaispaineen ja staattisen paineen mittaus putkimaisen laitteen ilmavirran nopeuden määrittämiseksi, jonka ranskalainen H. Pitot keksi ja nimettiin.
Ilmavirran nopeutta on vaikea mitata suoraan kokeellisilla menetelmillä, mutta ilmavirran paine on helppo mitata manometrillä. Sitä käytetään pääasiassa lentokoneen nopeuden mittaamiseen, mutta sillä on myös monia muita toimintoja. Siksi paine voidaan mitata Pitot-putkella ja sitten ilmavirran nopeus voidaan laskea soveltamalla Bernoullin lausetta. Pitot-putki koostuu kaksoiskotelon pyöreästä päästä (katso kuva), kotelon ulkohalkaisija D, pyöreän pään O keskellä sisäkoteloon liitetyn kokonaispainereiän aukossa, joka on yhdistetty kotelon toiseen päähän. painemittari, reiän halkaisija {{0}}.3 ~ 0,6 D. Ulkokuoressa O:n sivupinnasta noin 3 ~ 8 DC kehän ympärysmitalla tasaisesti auki rivi staattisista painerei'istä, jotka ovat kohtisuorassa ulkovaipan seinämään nähden, kytketty painemittariin toisaalta Pitot-putki asetettu haluttaessa mitata jatkuvan ilmavirran nopeutta niin, että putkella lasketaan Bernoullin ilmalause nopeus. Pitot-putki asetetaan vakioilmavirtaan siten, että putken akseli ja ilmavirran suunta ovat samat, putken etureuna tulevaan virtaukseen. Kun ilmavirta on lähellä O-pistettä, virtausnopeutta pienennetään vähitellen ja virtaus pysähtymispisteeseen O pysähtyy nollaan. Joten mitattuna O-piste on kokonaispaine P. Toiseksi, koska putki on hyvin ohut, C-piste O-pisteestä on riittävän kaukana, joten C-piste nopeudella ja paineella on periaatteessa palautettu samaan sisään tulevalla nopeudella V ja paineella P on yhtä suuri kuin paineen arvo, ja siksi C-pisteessä mitattuna on staattinen paine. Pienenopeuksiselle virtaukselle yhtälö virtausnopeuden määrittämiseksi saadaan Bernoullin lauseesta:
Manometrillä mitatun kokonaispaineen ja staattisen paine-eron PP sekä nestetiheyden ρ perusteella voidaan laskea ilmavirran nopeuden kaavan mukaisesti.
Ultraäänituulennopeusanturin toimintaperiaate
Ultraäänituulennopeusanturin toimintaperiaate on käyttää ultraääniaikaeromenetelmää tuulen nopeuden mittaamiseen. Koska äänen etenemisnopeus ilmassa ja tuulen suunta asettuvat ilman nopeuden päälle. Jos ultraääniaallon etenemissuunta on sama kuin tuulen suunta, sen nopeus kiihtyy; päinvastoin, jos ultraääniaallon etenemissuunta on päinvastainen kuin tuulen suunta, sen nopeus hidastuu. Siksi kiinteissä tunnistusolosuhteissa ultraäänen etenemisnopeus ilmassa voi vastata tuulen nopeusfunktiota. Tarkka tuulen nopeus ja suunta saadaan laskemalla. Koska ilmassa etenevän ääniaallon nopeuteen vaikuttaa suuresti lämpötila; tuulennopeusanturi havaitsee kaksi vastakkaista suuntaa kahdella kanavalla, joten lämpötilan vaikutus ääniaallon nopeuteen on mitätön.
Ultraäänituulenturi on kevyt, siinä ei ole liikkuvia osia, se on kestävä ja ei vaadi huoltoa tai kenttäkalibrointia, ja se voi tulostaa sekä tuulen nopeuden että suunnan. Asiakkaat voivat valita tuulen nopeusyksikön, lähtötaajuuden ja lähtömuodon tarpeidensa mukaan. Lämmitys (suositellaan kylmiin ympäristöihin) tai analogiset lähdöt ovat myös saatavilla pyynnöstä. Se voidaan liittää tietokoneeseen, tiedonkeruulaitteeseen tai muuhun keräyslaitteeseen, jossa on RS485 tai analogialähtö yhteensopiva. Tarvittaessa sitä voidaan käyttää myös useiden yksiköiden verkossa.
Ultraäänituulen nopeus- ja suuntamittari on edistyneempi laite tuulen nopeuden ja suunnan mittaamiseen. Koska se voittaa hyvin mekaanisen tuulimittarin luontaiset viat, se voi toimia normaalisti pitkään jokasään ja sitä käytetään yhä laajemmin. Se on vahva vaihtoehto mekaanisille tuulimittareille.
