Das Grundprinzip des Anemometers besteht darin, einen dünnen Draht in die Flüssigkeit einzuführen, und der Draht wird durch einen elektrischen Strom erhitzt, um seine Temperatur höher als die Temperatur der Flüssigkeit zu machen, daher wird das Drahtanemometer als "heißer Draht" bezeichnet. Wenn das Fluid in vertikaler Richtung durch den Draht strömt, entzieht es dem Draht einen Teil der Wärme, wodurch die Temperatur des Drahts sinkt. Aus der Theorie des erzwungenen Konvektionswärmeaustauschs lässt sich ableiten, dass ein Zusammenhang zwischen der von der Wärmeleitung abgeführten Wärme Q und der Geschwindigkeit v des Fluids besteht. Standard-Hitzdrahtsonden bestehen aus zwei Bügeln, die mit einem kurzen, dünnen Draht gespannt sind. Metalldrähte bestehen normalerweise aus Metallen mit hohen Schmelzpunkten und guter Duktilität wie Platin, Rhodium und Wolfram. Der üblicherweise verwendete Draht hat einen Durchmesser von 5 μm und eine Länge von 2 mm; Die kleinste Sonde hat nur einen Durchmesser von 1 μm und eine Länge von 0,2 mm. Je nach Verwendungszweck wird die Hitzdrahtsonde auch in Doppeldraht, Dreidraht, Schrägdraht, V-Form, X-Form usw. hergestellt. Um die Festigkeit zu erhöhen, wird manchmal ein Metallfilm verwendet, um den Metalldraht zu ersetzen, und ein dünner Metallfilm wird normalerweise auf ein wärmeisolierendes Substrat gesprüht, das als Wärmefilmsonde bezeichnet wird. Hitzdrahtsonden müssen vor Gebrauch kalibriert werden. Die statische Kalibrierung wird in einem speziellen Standard-Windkanal durchgeführt, wobei das Verhältnis zwischen Durchflussrate und Ausgangsspannung gemessen und eine Standardkurve gezeichnet wird; Die dynamische Kalibrierung erfolgt in einem bekannten pulsierenden Strömungsfeld oder bei Zugabe im Heizkreis des Anemometers. Das letzte pulsierende elektrische Signal wird zur Überprüfung des Frequenzgangs des Hitzdrahtanemometers verwendet. Ist der Frequenzgang nicht gut, kann mit der entsprechenden Kompensationsschaltung nachgebessert werden.
Anemometer-Struktur
Anemometer-Struktur
Der Messbereich der Strömungsgeschwindigkeit von {{0}} bis 100m/s kann in drei Abschnitte unterteilt werden: niedrige Geschwindigkeit: 0 bis 5m/s; mittlere Geschwindigkeit: 5 bis 40 m/s; hohe Geschwindigkeit: 40 bis 100 m/s. Die thermische Sonde des Anemometers dient zur genauen Messung von 0 bis 5 m/s; die Rotorsonde des Anemometers eignet sich am besten zur Messung der Strömungsgeschwindigkeit von 5 bis 40 m/s; und das Pitot-Rohr können für die beste Messung im Hochgeschwindigkeitsbereich resultieren. Ein weiteres Kriterium für die richtige Auswahl der Strömungssonde eines Anemometers ist die Temperatur, üblicherweise liegt die Temperatur des Thermosensors eines Anemometers bei etwa plus -70C. Die Rotorsonde des Spezialanemometers kann 350 °C erreichen. Pitot-Rohre werden oberhalb von plus 350 ° C verwendet.
