Princip termične sonde anemometra
Osnovno načelo anemometra je, da tanko kovinsko žico postavimo v tekočino in prepustimo električnemu toku, da žico segrejemo tako, da je njena temperatura višja od temperature tekočine, zato žični anemometer imenujemo "vroča žica". Ko tekočina teče skozi kovinsko žico v navpični smeri, bo kovinski žici odvzela del toplote, kar bo povzročilo padec temperature kovinske žice. V skladu s teorijo izmenjave toplote s prisilno konvekcijo je mogoče izpeljati, da obstaja razmerje med toploto Q, ki jo izgubi vroča žica, 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 kovin z visokimi tališči in dobro duktilnostjo, kot so platina, rodij in volfram. Običajno uporabljene žice imajo premer 5 μm in dolžino 2 mm; majhna sonda ima premer le 1 μm in dolžino 0.2 mm.
V skladu z različnimi uporabami so sonde z vročo žico izdelane tudi v dvojne žice, trojne žice, poševne žice, oblike V, oblike X itd. Za povečanje trdnosti se včasih namesto kovinske žice uporablja kovinski film. Tanek kovinski film se običajno naprši na toplotno izolacijsko podlago, ki se imenuje sonda za vroč film, 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 v standardno krivuljo; dinamična kalibracija se izvede v znanem polju pulzirajočega toka ali z dodajanjem ogrevalnega kroga anemometru. Zadnji pulzirajoči električni signal se uporabi za preverjanje frekvenčnega odziva anemometra z vročo žico. Če frekvenčni odziv ni dober, se lahko za izboljšanje uporabi ustrezno kompenzacijsko vezje.
Območje merjenja hitrosti pretoka od {{0}} do 100 m/s lahko razdelimo na tri dele: nizka hitrost: 0 do 5 m/s; srednja hitrost: 5 do 40m/s; visoka hitrost: 40 do 100m/s. Termična sonda anemometra se uporablja za meritve od 0 do 5m/s; kolesna sonda anemometra je idealna za merjenje pretokov od 5 do 40 m/s; Pitotova cev pa se lahko uporablja za doseganje rezultatov v območju visokih hitrosti. Dodaten kriterij za pravilno izbiro merilnika hitrosti pretoka anemometra je temperatura. Običajno je delovna temperatura toplotnega tipala anemometra približno +-70C. Sonda kolesa posebnega anemometra lahko doseže 350C. Pitotova cev se uporablja nad +350C.
Termična sonda za anemometer
Načelo delovanja termične sonde anemometra temelji na hladnem udarnem zračnem toku, ki odvzema toploto grelnemu elementu. S pomočjo nastavitvenega stikala za ohranjanje konstantne temperature je nastavitveni tok sorazmeren s pretokom. Pri uporabi termalne sonde v turbulentnem toku zračni tok iz vseh smeri hkrati zadene termalni element, kar vpliva na natančnost rezultatov meritev. Pri meritvah v turbulentnem toku je kazalna vrednost senzorja pretoka toplotnega anemometra pogosto višja od vrednosti sonde kolesa. Zgornje pojave je mogoče opaziti med merjenjem cevovoda. Odvisno od zasnove upravljanja turbulence cevi se lahko pojavi tudi pri nizkih hitrostih. Zato je treba postopek merjenja z anemometrom izvajati na ravnem delu cevi. 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. V delu s tekočino ne sme biti nobenih ovir. (robovi, previsi, predmeti itd.)
Princip delovanja kolesne sonde anemometra temelji na pretvorbi vrtenja v električne signale. Najprej se z indukcijskim zagonom bližine "prešteje" vrtenje kolesa in ustvari niz impulzov, ki jih nato detektor pretvori in obdela. Pridobite vrednost hitrosti. Sonda velikega premera (60 mm, 100 mm) anemometra je primerna za merjenje turbulentnih tokov s srednjimi in majhnimi pretoki (kot na primer na izstopu cevi). Sonda anemometra majhnega premera je primernejša za merjenje pretoka zraka, kjer je prečni prerez cevi več kot 100-krat večji od prečnega prereza raziskovalne glave.
