Princip rada senzora brzine vjetra s Pitotovom cijevi
Pitotova cijev, također poznata kao "cijev za brzinu zraka", "cijev za brzinu vjetra", mjerenje je ukupnog tlaka protoka zraka i statičkog tlaka za određivanje brzine protoka zraka cijevnog uređaja, izumio ga je francuski H. Pitot i nazvao ga.
Brzinu strujanja zraka teško je izravno izmjeriti eksperimentalnim metodama, ali se tlak strujanja zraka lako može izmjeriti manometrom. Uglavnom se koristi za mjerenje brzine zrakoplova, ali ima i razne druge funkcije. Stoga se tlak može izmjeriti Pitotovom cijevi, a zatim se primjenom Bernoullijevog teorema može izračunati brzina strujanja zraka. Pitotova cijev sastoji se od okrugle glave dvostrukog kućišta (vidi sliku), vanjskog promjera kućišta D, u središtu okrugle glave O na otvoru otvora za ukupni pritisak spojenog na unutarnje kućište, povezanog s jednim krajem manometar, promjer otvora za {{0}}.3 ~ 0,6 D. U vanjskom kućištu s bočne površine O oko 3 ~ 8 DC na obodu perimetra ravnomjerno otvorite red rupe za statički tlak okomite na stijenku vanjskog kućišta, spojene na manometar s druge strane, postavljena Pitotova cijev u želji da se izmjeri brzina konstantnog strujanja zraka, tako da se cijev koristi za izračunavanje Bernoullijevog teorema zraka brzina. Pitotova cijev se postavlja u konstantno strujanje zraka, tako da je os cijevi i smjer strujanja zraka isti, vodeći rub cijevi prema nadolazećem strujanju. Kada je protok zraka blizu točke O, brzina protoka se postupno smanjuje, protok do točke stagnacije O zaustavlja se na nuli. Dakle, izmjerena točka O je ukupni tlak P. Drugo, budući da je cijev vrlo tanka, točka C od točke O je dovoljno udaljena, tako da je točka C pri brzini i tlaku u osnovi vraćena na isto s dolaznom brzinom V i tlakom P jednak je vrijednosti tlaka i stoga mjeren u točki C je statički tlak. Za protok niske brzine, jednadžba za određivanje brzine protoka dana je Bernoullijevim teoremom:
Prema ukupnom tlaku izmjerenom manometrom i statičkoj razlici tlaka PP, kao i gustoći fluida ρ, može se izračunati prema formuli za brzinu strujanja zraka.
Princip rada ultrazvučnog senzora brzine vjetra
Princip rada ultrazvučnog senzora brzine vjetra je korištenje ultrazvučne metode vremenske razlike za postizanje mjerenja brzine vjetra. Budući da će brzina širenja zvuka u zraku i smjer vjetra biti superponirani brzini zraka. Ako je smjer širenja ultrazvučnog vala isti kao i smjer vjetra, tada će njegova brzina biti ubrzana; naprotiv, ako je smjer širenja ultrazvučnog vala suprotan smjeru vjetra, tada će njegova brzina biti usporena. Stoga, pod fiksnim uvjetima detekcije, brzina širenja ultrazvuka u zraku može odgovarati funkciji brzine vjetra. Točna brzina i smjer vjetra mogu se dobiti proračunom. Budući da je brzina zvučnog vala koji se širi u zraku uvelike pod utjecajem temperature; senzor brzine vjetra detektira dva suprotna smjera na dva kanala, pa je utjecaj temperature na brzinu zvučnog vala zanemariv.
Ultrazvučni senzor vjetra je lagan, nema pomičnih dijelova, robustan je i ne zahtijeva održavanje ili kalibraciju na terenu, a može prikazati i brzinu i smjer vjetra. Kupci mogu odabrati jedinicu brzine vjetra, izlaznu frekvenciju i izlazni format prema svojim potrebama. Grijanje (preporučeno za hladna okruženja) ili analogni izlazi također su dostupni na zahtjev. Može se spojiti na računalo, sakupljač podataka ili drugi uređaj za prikupljanje s RS485 ili kompatibilnim analognim izlazom. Ako je potrebno, također se može koristiti u mreži više jedinica.
Ultrazvučni mjerač brzine i smjera vjetra je napredniji instrument za mjerenje brzine i smjera vjetra. Budući da dobro nadilazi inherentne nedostatke mehaničkog anemometra, može normalno raditi dugo vremena u svim vremenskim uvjetima i sve se više koristi. Bit će to snažna alternativa mehaničkim anemometrima.
