Uvod v principe anemometrov
Anemometer je instrument, ki se uporablja za merjenje hitrosti vetra. Obstaja veliko vrst. Običajno uporabljena meteorološka postaja je anemometer z vetrovno skodelico.
Sestavljen je iz treh paraboličnih stožčastih praznih skodelic, pritrjenih druga na drugo na nosilcu pod kotom 120 stopinj.
Celoten senzorski del je nameščen na navpični rotacijski osi. Pod delovanjem vetra se vetrnica vrti okoli svoje osi s hitrostjo, ki je sorazmerna hitrosti vetra.
Osnovno načelo anemometra je, da v tekočino položite tanko kovinsko žico in jo segrejete z električnim tokom, da se dvigne nad temperaturo tekočine. Zato se anemometri imenujejo "vroče linije".
Ko tekočina teče skozi kovinsko žico v navpični smeri, bo žici odvzela nekaj toplote in znižala njeno temperaturo.
Glede na teorijo prenosa toplote s prisilno konvekcijo je mogoče sklepati, da obstaja razmerje med toplotno izgubo Q vroče žice in hitrostjo v tekočine.
Standardna sonda z vročo žico vključuje dva nosilca, ki sta zategnjena s kratkimi tankimi žicami. Kovinske žice so običajno izdelane iz platine, rodija, volframa in drugih kovin z visokim tališčem in dobro duktilnostjo.
Običajno uporabljen premer žice je 5 μm. Dolžina je 2 mm; Majhna sonda ima premer le 1 μm. Dolžina je 0,2 mm. Glede na različne namene je sondo z vročo žico mogoče izdelati tudi v dvojno, trojno, diagonalno, v obliki črke V, v obliki črke X itd.
Za izboljšanje trdnosti se namesto kovinskih žic včasih uporabljajo kovinske folije, na izolacijsko podlago pa se običajno naprši plast kovinske folije, ki se imenuje sonda za vroč film.
Sondo z vročo žico je treba pred uporabo umeriti. Statična kalibracija se izvaja v posebnem standardnem vetrovniku.
Izmerite razmerje med pretokom in izhodno napetostjo ter ga narišite kot standardno krivuljo.
Dinamična kalibracija se izvaja v znanem polju pulzirajočega pretoka ali se doda ogrevalnemu krogu anemometra.
Impulzni električni signali se uporabljajo za preverjanje frekvenčnega odziva anemometra z vročo žico. Če frekvenčni odziv ni dober, ga je mogoče izboljšati z uporabo ustreznih kompenzacijskih vezij.
