Das Grundprinzip und die Anwendung des thermischen Anemometers
1. Ein dünner Metalldraht wird in eine Flüssigkeit gelegt und durch elektrischen Strom auf eine Temperatur erhitzt, die höher ist als die der Flüssigkeit. Daher wird auch das Metalldraht-Anemometer genannt. Wenn die Flüssigkeit in vertikaler Richtung durch den Metalldraht fließt, entzieht sie dem Draht einen Teil der Wärme, wodurch die Temperatur des Drahts sinkt.
2. Nach der Theorie des erzwungenen konvektiven Wärmeaustauschs lässt sich ein Zusammenhang zwischen der abgeführten Wärme Q und der Geschwindigkeit v des Fluids ableiten. Eine Standardsonde besteht aus zwei Halterungen, die mit einem kurzen und dünnen Metalldraht gespannt sind. Metalldrähte bestehen normalerweise aus Metallen mit hohem Schmelzpunkt und guter Duktilität, wie beispielsweise Platin, Rhodium, Wolfram usw.
3. Je nach Verwendungszweck kann der Kopf auch doppelt, dreifach, diagonal, V-förmig, X-förmig usw. ausgeführt werden. Um die Festigkeit zu erhöhen, wird manchmal Metallfolie anstelle von Metalldraht verwendet. Üblicherweise wird ein dünner Metallfilm auf ein wärmeisoliertes Substrat aufgesprüht, der als Heißfilmsonde bezeichnet wird. Die Sonde muss vor der Verwendung kalibriert werden.
4. Die statische Kalibrierung wird in einem speziellen Standard-Windkanal durchgeführt, wobei die Beziehung zwischen Strömungsgeschwindigkeit und Ausgangsspannung gemessen und in einer Standardkurve dargestellt wird. Die dynamische Kalibrierung wird in einem bekannten pulsierenden Strömungsfeld oder durch Hinzufügen eines pulsierenden elektrischen Signals zum Heizkreis eines Anemometers durchgeführt, um den Frequenzgang des Anemometers zu überprüfen. Bei schlechtem Frequenzgang kann dieser durch entsprechende Kompensationsschaltungen verbessert werden.
Die Verwendung eines thermischen Anemometers:
1. Anemometer haben ein breites Anwendungsspektrum und sind in allen Bereichen flexibel einsetzbar. Sie werden häufig in Branchen wie Energie, Stahl, Petrochemie und Energieeinsparung eingesetzt. Es gibt auch andere Anwendungen von Anemometern bei den Olympischen Spielen in Peking, wie Segelwettbewerbe, Kajakwettbewerbe und Feldschießwettbewerbe, für deren Messung Anemometer erforderlich sind.
2. Es gibt viele Branchen, die den Einsatz von Anemometern erfordern. Zu den empfohlenen Branchen gehören die Offshore-Fischerei, die Herstellung verschiedener Ventilatoren, Branchen, die Abgassysteme erfordern, usw.
3. Das Funktionsprinzip der wärmeempfindlichen Sonde eines Anemometers basiert auf dem Kaltschock-Luftstrom, der die Wärme vom Heizelement abführt. Mit Hilfe eines Einstellschalters wird die Temperatur konstant gehalten, Strom und Durchfluss sind proportional zueinander.
4. Beim Einsatz einer wärmeempfindlichen Sonde in Turbulenzen trifft der Luftstrom aus allen Richtungen gleichzeitig auf das Thermoelement, was die Genauigkeit der Messergebnisse beeinträchtigen kann. Bei Messungen in Turbulenzen ist der Messwert des thermischen Anemometer-Durchflusssensors oft höher als der der Rotationssonde.
