Anemometar je instrument koji mjeri brzinu zraka. Ima ga mnogo vrsta. U meteorološkim postajama najčešće se koristi anemometar za vjetar. Sastoji se od tri prazne čašice paraboličnog stošca pričvršćene na nosač pod kutom od 120 stupnjeva jedna prema drugoj kako bi formirale senzorski dio. Konkavne površine praznih čaša su sve u jednom smjeru. Cijeli indukcijski dio ugrađen je na okomitu rotirajuću osovinu. Pod djelovanjem vjetra vjetrobran se okreće oko osovine brzinom proporcionalnom brzini vjetra. Danas ćemo predstaviti tri anemometra:
1. Toplinski anemometar
Tahometar koji pretvara signal brzine protoka u električni signal, a također može mjeriti temperaturu ili gustoću tekućine. Načelo je da se tanka metalna žica (koja se naziva vruća žica) koja se zagrijava električnom energijom stavlja u struju zraka, a rasipanje topline vruće žice u struji zraka povezano je s brzinom protoka, a rasipanje topline uzrokuje promjena temperature vruće žice uzrokuje promjenu otpora, a signal brzine protoka se pretvara u električni signal. Ima dva načina rada: ①Konstantan protok. Struja kroz vruću žicu ostaje nepromijenjena, a kada se temperatura promijeni, mijenja se otpor vruće žice, a time se mijenja i napon na dva kraja, čime se mjeri protok. ② Tip s konstantnom temperaturom. Temperatura vruće žice održava se konstantnom, poput 150 stupnjeva, a protok se može mjeriti prema potrebnoj struji koju treba primijeniti. Tip konstantne temperature ima veću primjenu od tipa konstantnog protoka.
Duljina vruće žice općenito je u rasponu od {{0}}.5 do 2 mm, promjer je u rasponu od 1 do 10 mikrona, a materijal je platina, volfram ili platina-rodij legura. Ako se za zamjenu metalne žice koristi vrlo tanak (debljine manje od 0,1 mikrona) metalni film, to je anemometar s vrućim filmom. Uz uobičajeni jednožilni tip, vruća žica također može biti kombinirani dvožilni ili trožilni tip za mjerenje komponenti brzine u svim smjerovima. Izlaz električnog signala iz vruće žice se pojačava, kompenzira i digitalizira, a zatim se unosi u računalo, što može poboljšati točnost mjerenja, automatski dovršiti proces naknadne obrade podataka i proširiti funkcije mjerenja brzine, kao što je istovremeno dovršavanje trenutnih vrijednost i vremenska prosječna vrijednost, kombinirana brzina i podbrzina, stupanj turbulencije i drugi parametri turbulencije. U usporedbi s Pitotovom cijevi, anemometar s vrućom žicom [1] ima prednosti male veličine sonde, male smetnje u polju protoka, brzog odziva i može mjeriti nestabilnu brzinu protoka;
Kada koristite toplinske sonde u turbulentnom protoku, protok zraka iz svih smjerova istovremeno pogađa toplinski element, utječući na točnost rezultata mjerenja. Prilikom mjerenja u turbulentnom protoku, termalni anemometarski senzori protoka obično imaju veće pokazatelje od rotorskih sondi. Gore navedeni fenomeni mogu se uočiti tijekom mjerenja cjevovoda. Ovisno o dizajnu koji upravlja turbulencijom u cijevi, ona se može pojaviti čak i pri malim brzinama. Stoga se postupak mjerenja anemometrom treba provoditi na ravnom dijelu cjevovoda. Početna točka ravnog dijela treba biti najmanje 10×D prije točke mjerenja (D=promjer cijevi, u CM); krajnja točka treba biti najmanje 4×D iza točke mjerenja. Dio s tekućinom ne smije imati nikakvih prepreka (rubova, predovjesa, predmeta itd.).
2. Anemometar s impelerom
Načelo rada sonde impelera anemometra temelji se na pretvaranju rotacije u električni signal, najprije kroz indukcijsku glavu za blizinu, "brojeći" rotaciju rotora i generirajući niz impulsa, a zatim pretvara detektor da se dobije brzina. vrijednost. Sonda velikog promjera (60 mm, 100 mm) anemometra prikladna je za mjerenje turbulentnog protoka sa srednjom i malom brzinom protoka (kao što je na izlazu cijevi). Za mjerenje protoka zraka prikladnija je sonda anemometra malog promjera čiji je presjek cijevi više od 100 puta veći od presjeka sonde.
3. Anemometar s Pitotovom cijevi
Izumio ga je francuski fizičar H. Pitot u 18. stoljeću. Najjednostavnija Pitotova cijev ima tanku metalnu cijev s malom rupom na kraju kao cijev za vođenje tlaka, koja mjeri ukupni tlak tekućine u smjeru strujne zrake; još jedna vodeća cijev izvučena je iz stijenke glavne cijevi blizu prednjeg dijela tanke metalne cijevi. Pritisnite cijev i izmjerite statički tlak. Diferencijalni manometar povezan je s dvije cijevi za vođenje tlaka, a izmjereni tlak je dinamički tlak. Prema Bernoullijevom teoremu, dinamički tlak proporcionalan je kvadratu brzine strujanja. Stoga se protok tekućine može mjeriti Pitotovom cijevi. Nakon konstrukcijskog poboljšanja postaje kombinirana Pitotova cijev, odnosno Pito-statička tlačna cijev. To je dvoslojna cijev savijena pod pravim kutom. Vanjski i unutarnji rukav su zapečaćeni, a oko vanjskog rukava postoji nekoliko malih rupa. Prilikom mjerenja, umetnite ovu čahuru u sredinu cijevi koja se ispituje. Mlaznica unutarnjeg kućišta okrenuta je u smjeru strujne zrake, a otvor male rupice oko vanjskog kućišta je okomit na smjer strujne zrake. U ovom trenutku, brzina protoka tekućine u ovoj točki može se izračunati mjerenjem razlike tlaka između unutarnjeg i vanjskog kućišta. Pitotove cijevi često se koriste za mjerenje brzine fluida u cijevima i zračnim tunelima, kao i brzine rijeke. Ako se brzina protoka svake sekcije mjeri prema propisima, može se koristiti za mjerenje protoka fluida u cjevovodu nakon integracije. Međutim, kada tekućina sadrži malu količinu čestica, ona može blokirati mjerni otvor, tako da je prikladna samo za mjerenje protoka tekućina bez čestica. Stoga se Pitotova cijev također može koristiti za mjerenje brzine vjetra i protoka vjetra, što je princip anemometra s Pitotovom cijevi.
