Ein Anemometer ist ein Instrument, das die Luftgeschwindigkeit misst. Es gibt viele Arten davon. Das in meteorologischen Stationen am häufigsten verwendete ist das Windschalenanemometer. Es besteht aus drei leeren Parabolkegelbechern, die in einem Winkel von 120 Grad zueinander an der Halterung befestigt sind, um den Sensorteil zu bilden. Die konkaven Oberflächen der leeren Becher weisen alle in eine Richtung. Der gesamte Induktionsteil ist auf einer vertikalen rotierenden Welle installiert. Unter der Wirkung des Windes dreht sich die Windschale um die Welle mit einer Geschwindigkeit, die proportional zur Windgeschwindigkeit ist. Lassen Sie uns heute drei Anemometer vorstellen:
1. Thermisches Anemometer
Ein Drehzahlmesser, der ein Durchflussratensignal in ein elektrisches Signal umwandelt und auch die Temperatur oder Dichte von Flüssigkeiten messen kann. Das Prinzip besteht darin, dass ein dünner Metalldraht (heißer Draht genannt), der durch Elektrizität erhitzt wird, in den Luftstrom eingebracht wird und die Wärmeableitung des heißen Drahts im Luftstrom mit der Strömungsgeschwindigkeit zusammenhängt und die Wärmeableitung verursacht die Temperaturänderung des heißen Drahts, um die Widerstandsänderung zu verursachen, und das Durchflussratensignal wird in ein elektrisches Signal umgewandelt. Es hat zwei Arbeitsmodi: ①Konstanter Durchfluss. Der Strom durch den Hitzdraht bleibt unverändert, und wenn sich die Temperatur ändert, ändert sich der Widerstand des Hitzdrahts und somit ändert sich die Spannung an den beiden Enden, wodurch die Durchflussrate gemessen wird. ② Typ mit konstanter Temperatur. Die Temperatur des heißen Drahts wird konstant gehalten, z. B. 150 Grad, und die Durchflussrate kann gemäß dem zum Anlegen erforderlichen Strom gemessen werden. Der Typ mit konstanter Temperatur wird häufiger verwendet als der Typ mit konstantem Durchfluss.
Die Länge des Hitzdrahtes liegt im Allgemeinen im Bereich von {{0}},5 bis 2 mm, der Durchmesser liegt im Bereich von 1 bis 10 Mikron und das Material ist Platin, Wolfram oder Platin-Rhodium Legierung. Wenn ein sehr dünner (Dicke weniger als 0,1 Mikrometer) Metallfilm verwendet wird, um den Metalldraht zu ersetzen, handelt es sich um ein Heißfilm-Anemometer. Neben dem gewöhnlichen Eindrahttyp kann der Hitzdraht auch ein kombinierter Zweidrahttyp oder Dreidrahttyp sein, um die Geschwindigkeitskomponenten in allen Richtungen zu messen. Das elektrische Signal, das vom heißen Draht ausgegeben wird, wird verstärkt, kompensiert und digitalisiert und dann in den Computer eingegeben, wodurch die Messgenauigkeit verbessert, der Datennachverarbeitungsprozess automatisch abgeschlossen und die Geschwindigkeitsmessfunktionen erweitert werden können, z Wert und Zeitmittelwert, kombinierte Geschwindigkeit und Untergeschwindigkeit, Turbulenzgrad und andere Turbulenzparameter. Im Vergleich zum Staurohr hat das Hitzdraht-Anemometer [1] die Vorteile einer kleinen Sondengröße, einer geringen Störung des Strömungsfelds, einer schnellen Reaktion und kann instationäre Strömungsgeschwindigkeiten messen;
Beim Einsatz von Thermosonden in turbulenter Strömung trifft ein Luftstrom aus allen Richtungen gleichzeitig auf das Thermoelement, was die Genauigkeit der Messergebnisse beeinträchtigt. Bei der Messung in turbulenter Strömung haben thermische Anemometer-Strömungssensoren tendenziell höhere Anzeigen als Rotorsonden. Die oben genannten Phänomene können während der Pipeline-Messung beobachtet werden. Abhängig von der Konstruktion, die die Turbulenz im Rohr bewältigt, kann sie bereits bei niedrigen Geschwindigkeiten auftreten. Daher sollte das Anemometer-Messverfahren auf dem geraden Abschnitt der Pipeline durchgeführt werden. Der Startpunkt des geraden Teils sollte mindestens 10×D vor dem Messpunkt (D=Rohrdurchmesser, in cm) liegen; der Endpunkt sollte mindestens 4×D hinter dem Messpunkt liegen. Die Farbstufe darf keine Hindernisse (Kanten, Aufhängungen, Gegenstände usw.) aufweisen.
2. Flügelrad-Anemometer
Das Arbeitsprinzip der Flügelradsonde des Anemometers basiert auf der Umwandlung der Drehung in ein elektrisches Signal, zuerst durch einen Näherungs-Induktionskopf, das „Zählen“ der Drehung des Flügelrads und das Erzeugen einer Impulsfolge, und dann durch den Detektor umgewandelt, um es zu erhalten die Geschwindigkeit. Wert. Die Sonde mit großem Durchmesser (60 mm, 100 mm) des Anemometers eignet sich zur Messung turbulenter Strömungen mit mittlerer und kleiner Strömungsgeschwindigkeit (z. B. am Rohraustritt). Die Sonde mit kleinem Durchmesser des Anemometers eignet sich besser zum Messen des Luftstroms, dessen Querschnittsfläche des Rohrs mehr als 100-mal größer ist als die Querschnittsfläche der Sonde.
3. Staurohr-Anemometer
Es wurde im 18. Jahrhundert vom französischen Physiker H. Pitot erfunden. Das einfachste Staurohr hat ein dünnes Metallrohr mit einem kleinen Loch am Ende als Druckleitrohr, das den Gesamtdruck des Fluids in Richtung des Strömungsstrahls misst; ein weiteres Führungsrohr wird von der Wand des Hauptrohrs in der Nähe der Vorderseite des dünnen Metallrohrs gezogen. Drücken Sie auf das Rohr und messen Sie den statischen Druck. Der Differenzdruckmesser ist mit den beiden Druckführungsrohren verbunden, und der gemessene Druck ist der dynamische Druck. Nach dem Satz von Bernoulli ist der Staudruck proportional zum Quadrat der Strömungsgeschwindigkeit. Daher kann die Strömungsgeschwindigkeit des Fluids mit einem Staurohr gemessen werden. Nach der strukturellen Verbesserung wird es ein kombiniertes Pitot-Rohr, dh ein Pitot-Statik-Druckrohr. Es ist ein rechtwinklig gebogenes zweilagiges Rohr. Die Außenhülle und die Innenhülle sind versiegelt, und es gibt mehrere kleine Löcher um die Außenhülle herum. Führen Sie diese Hülse beim Messen in die Mitte des zu prüfenden Rohres ein. Die Düse des inneren Gehäuses ist der Richtung des Strömungsstrahls zugewandt, und die Öffnung des kleinen Lochs um das äußere Gehäuse herum ist genau senkrecht zur Richtung des Strömungsstrahls. Zu diesem Zeitpunkt kann die Strömungsgeschwindigkeit des Fluids an diesem Punkt durch Messen der Druckdifferenz zwischen dem inneren und dem äußeren Gehäuse berechnet werden. Staurohre werden häufig verwendet, um die Geschwindigkeit von Flüssigkeiten in Rohren und Windkanälen sowie die Geschwindigkeit von Flüssen zu messen. Wenn die Strömungsgeschwindigkeit jedes Abschnitts gemäß den Vorschriften gemessen wird, kann sie verwendet werden, um die Strömungsgeschwindigkeit des Fluids in der Rohrleitung nach der Integration zu messen. Wenn die Flüssigkeit jedoch eine geringe Menge an Partikeln enthält, kann sie das Messloch verstopfen, sodass sie nur zum Messen des Durchflusses von partikelfreien Flüssigkeiten geeignet ist. Daher kann das Pitot-Rohr auch zur Messung der Windgeschwindigkeit und Windströmung verwendet werden, was das Prinzip des Pitot-Rohr-Anemometers ist.
