Tuulimittarin tärkeimmät käyttötarkoitukset ja toimintaperiaatteet
1. Mittaa keskimääräinen virtauksen nopeus ja suunta.
2. Mittaa tulevan virtauksen pulssinopeus ja sen taajuusspektri.
3. Mittaa Reynoldsin jännitys turbulenssissa sekä nopeus- ja aikariippuvuudet kahden pisteen välillä.
4. Mittaa seinän leikkausjännitys (yleensä käyttämällä kuumakalvo-anturia, joka on sijoitettu samalle tasolle seinän kanssa, kuten nopeusmittaus).
5. Mittaa nesteen lämpötila (mittaa etukäteen nesteen lämpötilan mukaan muuttuvan anturin vastuksen käyrä ja määritä sitten lämpötila mitatun anturin resistanssin perusteella.
Tuulimittarin toimintaperiaate
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; Pienempi anturin halkaisija on vain 1 μm ja pituus 0,2 mm. Kuumalanka-anturista valmistetaan eri käyttötarkoitusten mukaan myös kaksoislankaa, kolmilankaa, vinolankaa, V--muotoista, X--muotoista jne. Lujuuden lisäämiseksi käytetään joskus metallikalvoa metallilangan sijaan. Yleensä ohut metallikalvo ruiskutetaan lämpöeristetylle alustalle, jota kutsutaan kuumakalvokoettimeksi. 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.
