Uvod v princip anemometra
Anemometer je instrument, ki se uporablja za merjenje hitrosti vetra. Obstaja veliko vrst. Anemometer vetrne skodelice se pogosto uporablja v vremenskih postajah.
Sestavljen je iz treh praznih skodelic v obliki paraboličnih stožcev, pritrjenih druga na drugo pod kotom 120 stopinj na stojalu.
Celoten senzorski del je nameščen na navpični osi vrtenja. Pod vplivom vetra se vetrnica vrti okoli svoje osi s hitrostjo, ki je sorazmerna hitrosti vetra.
Osnovno načelo anemometra je, da tanko kovinsko žico položimo v tekočino in z električnim tokom segrejemo žico nad temperaturo tekočine. Zato se anemometri imenujejo "vroče žice".
Ko tekočina teče skozi žico v navpični smeri, bo žici odvzela nekaj toplote in zmanjšala temperaturo žice.
V skladu s teorijo prenosa toplote s prisilno konvekcijo je mogoče sklepati, da obstaja povezava med toplotno izgubo Q vroče žice in hitrostjo tekočine v.
Standardna sonda z vročo žico je sestavljena iz dveh nosilcev, ki sta zategnjena s kratkimi tankimi žicami. Kovinska žica je običajno izdelana iz platine, rodija, volframa in drugih kovin z visokimi tališči in dobro duktilnostjo.
Običajno uporabljen premer žice je 5 μm, dolžina pa 2 mm; premer majhne sonde je samo 1 μm, dolžina pa 0.2 mm. Odvisno od namena je sonda z vročo žico lahko izdelana tudi v obliki dvojne žice, trojne žice, diagonalne, V oblike, X oblike itd.
Za izboljšanje trdnosti se namesto kovinskih žic včasih uporabljajo kovinski filmi, kovinski film pa se običajno naprši na izolacijsko podlago, kar se imenuje sonda za vroč film.
Sondo z vročo žico je treba pred uporabo umeriti. Statična kalibracija se izvaja v posebnem standardnem vetrovniku.
Razmerje med pretokom in izhodno napetostjo je bilo izmerjeno in narisano kot standardna krivulja.
Dinamična kalibracija se izvaja v znanem pulzirajočem polju pretoka ali se doda ogrevalni zanki anemometra.
Utripajoči električni signal se uporablja za preverjanje frekvenčnega odziva anemometra z vročo žico. Če frekvenčni odziv ni dober, ga je mogoče izboljšati z uporabo ustreznega kompenzacijskega vezja.
