Izbira sonde in uporaba anemometra
1. Izbira sonde za anemometer
Običajno obstajajo tri metode za merjenje hitrosti vetra: termična sonda, sonda rotorja in Pitotova cev. Kako naj torej izberemo za nas najprimernejši instrument pri merjenju hitrosti vetra? Za kaj so te tri metode merjenja primerne?
V merilnem območju hitrosti pretoka od {{0}} do 100m/s ga lahko razdelimo na tri sklope: nizka hitrost: 0 do 5m/s; srednja hitrost: 5 do 40 m/s; visoka hitrost: 40 do 100 m/s. Termična sonda anemometra se uporablja za najboljšo meritev od 0 do 5m/s; sonda impelerja anemometra je idealna za merjenje hitrosti pretoka od 5 do 40 m/s; in Pitotova cev lahko doseže najboljše rezultate v območju visokih hitrosti.
1. Termična sonda ima odličen merilni učinek, razpon hitrosti vetra pa je na splošno 0-30 m/s.
2. Premer rotorja je mogoče izbrati za sondo rotorja, rotorji različnih velikosti pa imajo različne aplikacije. Na primer, če je izbrano veliko rotorje s premerom 100 mm, je mogoče izmeriti povprečno hitrost vetra na krožnem območju s premerom 100 mm. Poleg tega lahko sondo rotorja pritrdite s pokrovom, da dosežete učinek natančnega merjenja količine zraka pri majhnih izhodih zraka.
3. Pitotove cevi se običajno uporabljajo za merjenje hitrosti vetra cevovodov, ki so primerni za velike hitrosti vetra. Na splošno Pitotove cevi niso priporočljive za hitrosti vetra, manjše od 5 m/s.
Dodaten kriterij za pravilno izbiro sonde anemometra je temperatura: običajno je temperatura termičnega tipala anemometra približno -20~70˚C. Običajne sonde rotorja imajo tudi okoli -20~70˚C, vendar so sonde rotorja lahko izdelane posebej, da prenesejo visoke temperature 350˚C. Pitotove cevi imajo najširši spekter uporabe za temperaturo, tudi najbolj običajne sonde lahko prenesejo visoke temperature 600˚C.
2. Princip delovanja različnih anemometrov
1. Termična sonda anemometra
Termična sonda temelji na hladnem udarnem zračnem toku, ki odvzame toploto grelnemu elementu. S pomočjo nastavitvenega stikala za ohranjanje konstantne temperature je nastavitveni tok sorazmeren s pretokom. Pri uporabi toplotnih sond v turbulentnem toku zračni tok iz vseh smeri hkrati vpliva na termični element, kar lahko vpliva na točnost merilnih rezultatov.
Pri meritvah v turbulentnem toku je kazalna vrednost senzorja pretoka toplotnega anemometra pogosto višja od vrednosti sonde impelerja. Zgornji pojav je mogoče opaziti v procesu merjenja cevovoda. Turbulenca se lahko pojavi tudi pri nizkih hitrostih, odvisno od zasnove upravljane cevi. Zato je treba postopek merjenja z anemometrom izvajati na ravnem delu cevovoda. Začetna točka ravne črte mora biti vsaj 10×D (D=premer cevi, v CM) pred merilno točko; končna točka mora biti vsaj 4×D za merilno točko. Pretok ne sme biti na noben način oviran. (kotni, ponovno obešeni, predmeti itd.)
2. Sonda rotorja anemometra
Načelo delovanja rotorne sonde anemometra temelji na pretvorbi vrtenja v električni signal. Najprej gre skozi senzor bližine, da "prešteje" vrtenje rotorja in ustvari niz impulzov, nato pa ga pretvori skozi detektor, da dobi vrednost vrtilne hitrosti. Sonda velikega premera (60 mm, 100 mm) anemometra je primerna za merjenje turbulentnega toka s srednjimi in majhnimi pretoki (kot je na izhodu iz cevi). Malokalibrska sonda anemometra je primernejša za merjenje pretoka zraka, kjer je prečni prerez cevi več kot 100-krat večji od prečnega prereza raziskovalne glave.
3. Sonda s Pitotovo cevjo anemometra
Dinamične tlačne značilnosti tekočine je mogoče izmeriti z uporabo Pitotove cevi, hitrost tekočine pa je mogoče izračunati po naslednji formuli. 1) kjer je Pd - dinamični tlak tekočine, Pa;
W——hitrost tekočine, m/s;
r — teža tekočine, N/m3;
g—gravitacijski pospešek, m/s2.
Tako Pitotova cev meri hitrost vetra.
