Introducció a l'anemòmetre de copa i anemòmetre d'hèlix
anemòmetre de copa
És el tipus d'anemòmetre més comú. L'anemòmetre de copa giratòria va ser inventat per primera vegada per Robinson a Anglaterra. En aquella època, hi havia quatre tasses, i després es feien servir tres tasses. Les tres copes buides parabòliques o hemisfèriques fixades al marc estan al llarg d'un costat, i tot el marc juntament amb la copa de vent està muntada en un eix que pot girar lliurement. Sota l'acció de la força del vent, la copa de vent gira al voltant del seu eix i la seva velocitat de rotació és proporcional a la velocitat del vent. La velocitat es pot registrar mitjançant contactes elèctrics, tacogeneradors o comptadors fotoelèctrics.
anemòmetre d'hèlix
És un anemòmetre amb un conjunt d'hèlixs de tres o quatre pales que giren al voltant d'un eix horitzontal. L'hèlix està muntada a la part davantera d'una veleta de manera que el seu pla de rotació estigui sempre orientat a la direcció del vent que prové de l'anemòmetre, i la seva velocitat de rotació és proporcional a la velocitat del vent.
Quin és el principi d'un anemòmetre?
Un anemòmetre és un instrument utilitzat per mesurar la velocitat del vent. N'hi ha de molts tipus. Els anemòmetres de copa s'utilitzen habitualment a les estacions meteorològiques.
Consta de tres copes buides còniques parabòliques fixades entre si a 120 graus al suport.
Tota la part de detecció està muntada en un eix de rotació vertical. Sota l'acció del vent, la copa de vent gira al voltant del seu eix a una velocitat proporcional a la velocitat del vent.
El principi bàsic d'un anemòmetre és col·locar un fil metàl·lic prim en un fluid i aplicar un corrent elèctric per escalfar el cable per sobre de la temperatura del fluid. Per aquest motiu, els anemòmetres s'anomenen "fills calents".
A mesura que el fluid flueix a través del cable en direcció vertical, elimina part de la calor del cable i redueix la temperatura del cable.
Segons la teoria de la transferència de calor per convecció forçada, es pot deduir que hi ha una relació entre la pèrdua de calor Q de la línia calenta i la velocitat v del fluid.
Una sonda estàndard de fil calent consta de dos suports subjectats per cables curts i prims. El filferro metàl·lic sol estar fet de platí, rodi, tungstè i altres metalls amb alts punts de fusió i bona ductilitat.
El diàmetre del cable utilitzat habitualment és de 5 μm i la longitud és de 2 mm; el petit diàmetre de la sonda només és d'1 μm i la longitud és de 0,2 mm. Segons diferents propòsits, la sonda de fil calent també es pot convertir en cable doble, fil triple, diagonal, en forma de V, en forma de X, etc.
Per tal de millorar la resistència, de vegades s'utilitza una pel·lícula metàl·lica en lloc d'un filferro metàl·lic, i una capa de pel·lícula metàl·lica s'acostuma a ruixar sobre el substrat aïllant tèrmic, que s'anomena sonda de pel·lícula calenta.
Les sondes de fil calent s'han de calibrar abans d'utilitzar-les. Els calibratges estàtics es realitzen en túnels de vent estàndard especials.
Mesureu la relació entre el cabal i la tensió de sortida i traceu-la com una corba estàndard.
El calibratge dinàmic es realitza en un camp de flux pulsatori conegut o s'afegeix al bucle de calefacció de l'anemòmetre.
El senyal elèctric polsador s'utilitza per verificar la resposta en freqüència de l'anemòmetre de fil calent. Si la resposta de freqüència no és bona, es pot millorar utilitzant el circuit de compensació corresponent.
