Das Prinzip der thermischen Sonde des Anemometers
Das Grundprinzip eines Anemometers besteht darin, einen dünnen Metalldraht in einer Flüssigkeit zu platzieren und den Draht durch einen elektrischen Strom zu erhitzen, um seine Temperatur höher als die der Flüssigkeit zu machen. Daher wird das Drahtanemometer als „heißer Draht“ bezeichnet. Wenn die Flüssigkeit in vertikaler Richtung durch den Draht fließt, entzieht sie dem Draht einen Teil der Wärme und verringert die Temperatur des Drahtes. Nach der Theorie des erzwungenen Konvektionswärmeaustauschs besteht ein Zusammenhang zwischen dem Wärmeverlust Q der heißen Leitung und der Geschwindigkeit v des Fluids. Eine Standard-Hitzdrahtsonde besteht aus einem kurzen, dünnen Draht, der zwischen zwei Halterungen gespannt ist. Metalldraht besteht normalerweise aus Platin, Rhodium, Wolfram und anderen Metallen mit hohem Schmelzpunkt und guter Duktilität. Der üblicherweise verwendete Draht hat einen Durchmesser von 5 μm und eine Länge von 2 mm; Eine kleine Sonde hat einen Durchmesser von nur 1 μm und eine Länge von 0,2 mm.
Je nach Verwendungszweck kann die Heißdrahtsonde auch als Doppeldraht, Dreifachdraht, Schrägdraht, V-Form, X-Form usw. hergestellt werden. Um die Festigkeit zu erhöhen, wird manchmal eine Metallfolie anstelle eines Metalldrahts verwendet. und ein dünner Metallfilm wird normalerweise auf ein thermisch isolierendes Substrat gesprüht, das als Heißfilmsonde bezeichnet wird, wie in Abbildung 2.2 dargestellt. Hitzdrahtsonden müssen vor der Verwendung kalibriert werden. In einem speziellen Standard-Windkanal wird eine statische Kalibrierung durchgeführt und der Zusammenhang zwischen Strömungsgeschwindigkeit und Ausgangsspannung gemessen und als Standardkurve aufgezeichnet; Die dynamische Kalibrierung erfolgt in einem bekannten schwankenden Strömungsfeld oder im Heizkreis des Anemometers. Überprüfen Sie den Frequenzgang des Hitzdrahtanemometers anhand des letzten pulsierenden elektrischen Signals. Sollte der Frequenzgang nicht gut sein, kann er mit der entsprechenden Kompensationsschaltung verbessert werden.
Der Messbereich der Strömungsgeschwindigkeit von {{0}} bis 100 m/s kann in drei Abschnitte unterteilt werden: niedrige Geschwindigkeit: 0 bis 5 m/s; mittlere Geschwindigkeit: 5 bis 40 m/s; hohe Geschwindigkeit: 40 bis 100 m/s. Die thermische Sonde des Anemometers dient zur Messung von 0 bis 5 m/s; Die Drehsonde des Anemometers ist ideal zur Messung der Strömungsgeschwindigkeit von 5 bis 40 m/s; und mit dem Staurohr können Ergebnisse im Hochgeschwindigkeitsbereich erzielt werden. Ein weiteres Kriterium für die richtige Auswahl der Durchflusssonde des Anemometers ist die Temperatur. Normalerweise beträgt die Temperatur des Thermosensors des Anemometers etwa plus -70C. Die Rotorsonde des Spezialanemometers kann bis zu 350 °C erreichen. Staurohre werden oberhalb von plus 350 °C eingesetzt.
Thermosonden für Anemometer
Das Funktionsprinzip der thermischen Sonde des Anemometers basiert darauf, dass der kalte Luftstrom die Wärme vom Heizelement abführt. Mit Hilfe eines Einstellschalters zur Konstanthaltung der Temperatur ist der Einstellstrom proportional zur Durchflussmenge. Beim Einsatz von Thermosonden in turbulenter Strömung trifft der Luftstrom aus allen Richtungen gleichzeitig auf das Thermoelement, was die Genauigkeit der Messergebnisse beeinträchtigen kann. Bei Messungen in turbulenter Strömung ist der Anzeigewert des thermischen Anemometer-Strömungssensors oft höher als der der Rotationssonde. Das obige Phänomen kann im Pipeline-Messprozess beobachtet werden. Je nach Auslegung des verwalteten Rohres können Turbulenzen bereits bei niedrigen Geschwindigkeiten auftreten. Daher sollte die Anemometermessung am geraden Teil der Rohrleitung durchgeführt werden. Der Startpunkt der Geraden sollte mindestens 10×D (D=Rohrdurchmesser in CM) vor dem Messpunkt liegen; Der Endpunkt sollte mindestens 4×D hinter dem Messpunkt liegen. Der Durchflussbereich darf in keiner Weise behindert werden. (Winkel, Resuspensionen, Objekte usw.)
Das Funktionsprinzip der rotierenden Radsonde des Anemometers basiert auf der Umwandlung der Rotation in ein elektrisches Signal. Zunächst durchläuft es einen Näherungssensor, um die Drehung des rotierenden Rades zu „zählen“ und eine Impulsreihe zu erzeugen, die dann vom Detektor umgewandelt wird. Holen Sie sich den Geschwindigkeitswert. Die Sonde mit großem Durchmesser (60 mm, 100 mm) des Anemometers eignet sich zur Messung turbulenter Strömungen mit mittleren und kleinen Durchflussraten (z. B. am Auslass der Rohrleitung). Die kleinkalibrige Sonde des Anemometers eignet sich besser zur Messung des Luftstroms, wenn der Rohrquerschnitt mehr als 100-mal größer ist als der Sondenquerschnitt.
