Načelo toplotne sonde anemometra
Osnovno načelo anemometra je postaviti tanko kovinsko žico v tekočino in segreti žico z električnim tokom, da je njena temperatura višja od temperature tekočine, zato se žični anemometer imenuje "vroča žica". Ko tekočina teče skozi žico v navpični smeri, bo žici odvzela del toplote in zmanjšala temperaturo žice. V skladu s teorijo izmenjave toplote s prisilno konvekcijo obstaja povezava med toploto Q, ki jo izgubi vroč vod, in hitrostjo tekočine v. Standardna sonda z vročo žico je sestavljena iz kratke, tanke žice, raztegnjene med dvema nosilcema. Kovinska žica je običajno izdelana iz platine, rodija, volframa in drugih kovin z visokim tališčem in dobro duktilnostjo. Običajno uporabljena žica ima premer 5 μm in dolžino 2 mm; majhna sonda ima premer samo 1 μm in dolžino 0.2 mm.
Glede na različne namene je sondo z vročo žico mogoče izdelati tudi v dvojno žico, trojno žico, poševno žico, obliko V, obliko X itd. Za povečanje trdnosti se včasih namesto kovinske žice uporablja kovinski film, in tanek kovinski film se običajno naprši na toplotno izolacijsko podlago, ki se imenuje vroče filmska sonda, kot je prikazano na sliki 2.2. Sonde z vročo žico je treba pred uporabo umeriti. Statična kalibracija se izvede v posebnem standardnem vetrovniku, razmerje med hitrostjo pretoka in izhodno napetostjo pa se izmeri in nariše kot standardna krivulja; dinamična kalibracija se izvede v znanem nihajočem polju pretoka ali v ogrevalnem krogu anemometra. Preverite frekvenčni odziv anemometra z vročo žico z zadnjim pulzirajočim električnim signalom. Če frekvenčni odziv ni dober, ga je mogoče izboljšati z ustreznim kompenzacijskim vezjem.
Območje merjenja hitrosti pretoka od {{0}} do 100m/s lahko razdelimo na tri dele: 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 merjenje od 0 do 5m/s; rotacijska sonda anemometra je idealna za merjenje hitrosti pretoka od 5 do 40 m/s; Pitotova cev pa se lahko uporablja za doseganje rezultatov v območju visokih hitrosti. Dodaten kriterij za pravilno izbiro pretočne sonde anemometra je temperatura. Običajno je temperatura termičnega tipala anemometra okoli plus -70C. Sonda rotorja posebnega anemometra lahko doseže 350C. Pitotove cevi se uporabljajo nad plus 350C.
Termične sonde za anemometre
Princip delovanja termične sonde anemometra temelji na udarnem hladnem zračnem toku, ki odvzema 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 rotacijske sonde. 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 premice mora biti vsaj 10×D (D=premer cevi v CM) pred merilno točko; končna točka mora biti vsaj 4×D za merilno točko. Pretočni del ne sme biti na noben način oviran. (koti, ponovne suspenzije, predmeti itd.)
Načelo delovanja sonde z vrtljivim kolesom anemometra temelji na pretvorbi vrtenja v električni signal. Najprej gre skozi senzor bližine, da "prešteje" vrtenje vrtljivega kolesa in ustvari serijo impulzov, ki jih nato pretvori detektor. Pridobite vrednost hitrosti. Sonda velikega premera (60 mm, 100 mm) anemometra je primerna za merjenje turbulentnega toka s srednjimi in majhnimi pretoki (na primer na izstopu iz cevovoda). Malokalibrska sonda anemometra je bolj primerna za merjenje pretoka zraka, kjer je presek cevi več kot 100-krat večji od preseka sonde.
