Načelo delovanja Pitotovih senzorjev hitrosti vetra
Pitotova cev, znana tudi kot "cev za hitrost zraka", "cev za hitrost vetra", je merilo skupnega tlaka zračnega toka in statičnega tlaka za določanje hitrosti zračnega toka cevne naprave, ki jo je izumil francoski H. Pitot in poimenoval.
Težko je neposredno izmeriti hitrost zračnega toka z eksperimentalnimi metodami, vendar lahko tlak zračnega toka enostavno izmerimo z manometrom. Uporablja se predvsem za merjenje hitrosti letala, ima pa tudi vrsto drugih funkcij. Zato lahko tlak izmerimo s Pitotovo cevjo in nato z uporabo Bernoullijevega izreka izračunamo hitrost zračnega toka. Pitotova cev je sestavljena iz okrogle glave dvojnega ohišja (glej sliko), zunanji premer ohišja D, v središču okrogle glave O na odprtini popolne tlačne luknje, ki je povezana z notranjim ohišjem, povezana z enim koncem manometer, premer luknje za {{0}}.3 ~ 0,6 D. V zunanjem ohišju od stranske površine O približno 3 ~ 8 DC na obodu oboda enakomerno odprta vrsta lukenj za statični tlak, pravokotnih na steno zunanjega ohišja, povezanih z manometrom na drugi strani, Pitotove cevi, postavljene v želji po merjenju hitrosti konstantnega zračnega toka, tako da se cev uporablja za izračun Bernoullijevega izreka zraka hitrost. Pitotova cev je nameščena v konstantnem zračnem toku, tako da sta os cevi in smer zračnega toka enaki, vodilni rob cevi do dovodnega toka. Ko je pretok zraka blizu točke O, se pretok postopoma zmanjša, pretok do točke stagnacije O se ustavi na nič. Torej je izmerjena točka O skupni tlak P. Drugič, ker je cev zelo tanka, je točka C od točke O dovolj oddaljena, tako da je bila točka C pri hitrosti in tlaku v bistvu obnovljena na isto z vhodno hitrostjo V in tlakom P je enak vrednosti tlaka in je zato izmerjen na točki C statični tlak. Za tok z nizko hitrostjo je enačba za določanje pretoka podana z Bernoullijevim izrekom:
Glede na skupni tlak, izmerjen z manometrom in razliko statičnega tlaka PP, kot tudi gostoto tekočine ρ, je mogoče izračunati v skladu s formulo za hitrost zračnega toka.
Načelo delovanja ultrazvočnega senzorja hitrosti vetra
Načelo delovanja ultrazvočnega senzorja hitrosti vetra je uporaba ultrazvočne metode časovne razlike za merjenje hitrosti vetra. Ker se hitrost širjenja zvoka v zraku in smer vetra prekrivata s hitrostjo zraka. Če je smer širjenja ultrazvočnega valovanja enaka smeri vetra, se bo njegova hitrost pospešila; nasprotno, če je smer širjenja ultrazvočnega valovanja nasprotna smeri vetra, se bo njegova hitrost upočasnila. Zato lahko pri fiksnih pogojih zaznavanja hitrost širjenja ultrazvoka v zraku ustreza funkciji hitrosti vetra. Natančno hitrost in smer vetra lahko dobite z izračunom. Ker na hitrost širjenja zvočnega valovanja v zraku močno vpliva temperatura; senzor hitrosti vetra zazna dve nasprotni smeri na dveh kanalih, zato je vpliv temperature na hitrost zvočnega valovanja zanemarljiv.
Ultrazvočni senzor vetra je lahek, nima gibljivih delov, je robusten in ne zahteva vzdrževanja ali umerjanja na terenu ter lahko oddaja hitrost in smer vetra. Stranke lahko izberejo enoto za hitrost vetra, izhodno frekvenco in izhodni format glede na svoje potrebe. Na zahtevo so na voljo tudi ogrevanje (priporočeno za hladna okolja) ali analogni izhodi. Povezati ga je mogoče z računalnikom, zbiralnikom podatkov ali drugo zbiralno napravo z RS485 ali združljivim analognim izhodom. Po potrebi se lahko uporablja tudi v omrežju več enot.
Ultrazvočni merilnik hitrosti in smeri vetra je naprednejši instrument za merjenje hitrosti in smeri vetra. Ker dobro premaguje inherentne napake mehanskega anemometra, lahko normalno deluje dolgo časa v vseh vremenskih razmerah in se vedno bolj uporablja. To bo močna alternativa mehanskim anemometrom.
