Introducció al principi de l'anemòmetre
Un anemòmetre és un instrument utilitzat per mesurar la velocitat del vent. N'hi ha de molts tipus. L'anemòmetre de copa de vent s'utilitza habitualment a les estacions meteorològiques.
Consta de tres tasses buides parabòliques en forma de con fixades entre si a 120 graus sobre un suport.
Tota la part de detecció està muntada en un eix de rotació vertical. Sota la influència 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 utilitzar un corrent elèctric per escalfar el cable per sobre de la temperatura del fluid. Per tant, els anemòmetres s'anomenen "fills calents".
Quan el fluid flueix pel cable en direcció vertical, traurà part de la calor del cable i reduirà 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 del cable calent i la velocitat v del fluid.
Una sonda estàndard de fil calent consta de dos suports que s'ajusten 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. Depenent del propòsit, la sonda de fil calent també es pot convertir en cable doble, fil triple, diagonal, forma de V, forma de X, etc.
Per tal de millorar la resistència, de vegades s'utilitzen pel·lícules metàl·liques en comptes de cables metàl·lics, i una pel·lícula metàl·lica se sol ruixar sobre el substrat aïllant, que s'anomena sonda de pel·lícula calenta.
La sonda de fil calent s'ha de calibrar abans d'utilitzar-la. La calibració estàtica es realitza en un túnel de vent estàndard especial.
La relació entre el cabal i la tensió de sortida es va mesurar i es va representar 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.
