Un anemòmetre és un instrument que mesura la velocitat de l'aire. N'hi ha de molts tipus. El més utilitzat a les estacions meteorològiques és l'anemòmetre de copa de vent. Consisteix en tres copes buides de con parabòlics fixades al suport a 120 graus entre si per formar la part de detecció. Les superfícies còncaves de les tasses buides estan totes en una direcció. Tota la part d'inducció està instal·lada en un eix giratori vertical. Sota l'acció del vent, la copa de vent gira al voltant de l'eix a una velocitat proporcional a la velocitat del vent. Avui us presentem tres anemòmetres:
1. Anemòmetre tèrmic
Un tacòmetre que converteix un senyal de cabal en un senyal elèctric i també pot mesurar la temperatura o la densitat del fluid. El principi és que un fil metàl·lic prim (anomenat fil calent) que s'escalfa per electricitat es col·loca al flux d'aire, i la dissipació de calor del cable calent al flux d'aire està relacionada amb el cabal i la dissipació de calor provoca el canvi de temperatura del cable calent provoca el canvi de resistència i el senyal de cabal es converteix en senyal elèctric. Té dos modes de treball: ① Flux constant. El corrent a través del cable calent es manté sense canvis i, quan canvia la temperatura, la resistència del cable calent canvia i, per tant, canvia la tensió als dos extrems, mesurant així el cabal. ② Tipus de temperatura constant. La temperatura del cable calent es manté constant, com ara 150 graus, i el cabal es pot mesurar segons el corrent que cal aplicar. El tipus de temperatura constant s'utilitza més que el tipus de flux constant.
La longitud del cable calent és generalment en el rang de {{0}}, 5 a 2 mm, el diàmetre està en el rang d'1 a 10 micres i el material és platí, tungstè o platí-rodi aliatge. Si s'utilitza una pel·lícula metàl·lica molt fina (de gruix inferior a 0,1 micres) per substituir el cable metàl·lic, es tracta d'un anemòmetre de pel·lícula calenta. A més del tipus normal d'un sol cable, el cable calent també pot ser un tipus combinat de dos fils o de tres fils per mesurar els components de velocitat en totes direccions. La sortida del senyal elèctric del cable calent s'amplifica, es compensa i es digitalitza i després s'introdueix a l'ordinador, cosa que pot millorar la precisió de la mesura, completar automàticament el procés de postprocessament de dades i ampliar les funcions de mesura de velocitat, com ara la finalització simultània de la instantània. valor i valor mitjà de temps, velocitat combinada i subvelocitat, grau de turbulència i altres paràmetres de turbulència. En comparació amb el tub de Pitot, l'anemòmetre de fil calent [1] té els avantatges de la petita mida de la sonda, una petita interferència al camp de flux, una resposta ràpida i pot mesurar la velocitat del flux inestable;
Quan s'utilitzen sondes tèrmiques en flux turbulent, el flux d'aire de totes les direccions colpeja l'element tèrmic simultàniament, afectant la precisió dels resultats de la mesura. Quan es mesuren en flux turbulents, els sensors de flux de l'anemòmetre tèrmic solen tenir indicacions més altes que les sondes de rotor. Els fenòmens anteriors es poden observar durant el mesurament de la canonada. Segons el disseny que gestioni la turbulència a la canonada, es pot produir fins i tot a baixes velocitats. Per tant, el procés de mesura de l'anemòmetre s'ha de dur a terme a la secció recta de la canonada. El punt inicial de la part recta ha de ser almenys 10×D abans del punt de mesura (D=diàmetre de la canonada, en CM); el punt final ha d'estar com a mínim 4×D darrere del punt de mesura. La secció de fluid no ha de tenir cap obstrucció (vores, resuspencions, objectes, etc.).
2. Anemòmetre impulsor
El principi de funcionament de la sonda de l'impulsor de l'anemòmetre es basa en convertir la rotació en un senyal elèctric, primer mitjançant un capçal d'inducció de proximitat, "comptant" la rotació de l'impulsor i generant una sèrie de polsos, i després convertida pel detector per obtenir la velocitat. valor. La sonda de gran diàmetre (60 mm, 100 mm) de l'anemòmetre és adequada per mesurar el flux turbulent amb velocitat de flux mitjana i petita (com ara a la sortida de la canonada). La sonda de petit diàmetre de l'anemòmetre és més adequada per mesurar el flux d'aire l'àrea de la secció transversal de la canonada és més de 100 vegades més gran que l'àrea de la secció transversal de la sonda.
3. Anemòmetre de tub de Pitot
Va ser inventat pel físic francès H. Pitot al segle XVIII. El tub de Pitot més senzill té un tub de metall prim amb un petit forat a l'extrem com a tub de guia de pressió, que mesura la pressió total del fluid en la direcció del feix de flux; un altre tub guia s'extreu de la paret del tub principal prop de la part davantera del tub metàl·lic prim. Premeu el tub i mesureu la pressió estàtica. El manòmetre de pressió diferencial està connectat amb les dues canonades de guia de pressió, i la pressió mesurada és la pressió dinàmica. Segons el teorema de Bernoulli, la pressió dinàmica és proporcional al quadrat de la velocitat del flux. Per tant, el cabal del fluid es pot mesurar amb un tub de Pitot. Després de la millora estructural, es converteix en un tub de pitot combinat, és a dir, un tub de pressió pitot-estàtica. És un tub de doble capa doblegat en angle recte. La màniga exterior i la màniga interior estan segellades i hi ha diversos forats petits al voltant de la màniga exterior. Quan mesureu, introduïu aquesta funda al mig de la canonada que s'està provant. El broquet de la carcassa interior està orientat a la direcció del feix de flux, i l'orifici del petit forat al voltant de la carcassa exterior és perpendicular a la direcció del feix de flux. En aquest moment, la velocitat del flux del fluid en aquest punt es pot calcular mesurant la diferència de pressió entre les carcasses interior i exterior. Els tubs de Pitot s'utilitzen sovint per mesurar la velocitat dels fluids en canonades i túnels de vent, així com la velocitat del riu. Si la velocitat de flux de cada secció es mesura segons la normativa, es pot utilitzar per mesurar el cabal del fluid a la canonada després de la integració. Tanmateix, quan el fluid conté una petita quantitat de partícules, pot bloquejar el forat de mesura, de manera que només és adequat per mesurar el flux de fluids sense partícules. Per tant, el tub de Pitot també es pot utilitzar per mesurar la velocitat del vent i el flux del vent, que és el principi de l'anemòmetre del tub de Pitot.
