Messmethoden und Anwendungen von Anemometern und thermischen Anemometern
Ein Instrument zur Messung der Luftströmungsgeschwindigkeit. Es gibt viele Arten davon, und die am häufigsten für Wetterstationen verwendete Variante ist ein Windschalenanemometer. Es besteht aus drei parabolisch kegelförmigen leeren Bechern, die in einem Winkel von 120 Grad zueinander auf einer Halterung befestigt sind und ein Induktionsteil bilden. Die konkave Oberfläche des leeren Bechers zeigt in die gleiche Richtung. Der gesamte Sensorteil ist auf einer vertikalen Drehachse montiert, und unter Einwirkung des Windes dreht sich der Windbecher mit einer Geschwindigkeit um die Achse, die proportional zur Windgeschwindigkeit ist. Eine andere Art von Rotationsanemometern ist ein Propelleranemometer, das aus einem drei- oder vierflügeligen Propeller als Induktionskomponente besteht und am vorderen Ende einer Windfahne installiert wird, um diese jederzeit an die Windrichtung anzupassen. Die Rotorblätter drehen sich mit einer Geschwindigkeit proportional zur Windgeschwindigkeit um die horizontale Achse. Zu den am häufigsten verwendeten Arten von Anemometern gehören: Anemometer, die auf dem Prinzip der Korrelation zwischen der Wärmeableitungsrate des erhitzten Objekts und der Windgeschwindigkeit basieren; Ein Ultraschall-Anemometer basiert auf dem Prinzip der Erhöhung und Verringerung der Geschwindigkeit von Schallwellen aufgrund des Einflusses der Windgeschwindigkeit.
Auswahl an Anemometersonden
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 wärmeempfindliche Sonde des Anemometers wird für Messungen von 0 bis 5 m/s verwendet; Die Rotationssonde des Anemometers eignet sich optimal für die Messung von Strömungsgeschwindigkeiten im Bereich von 5 bis 40 m/s; Und mit einem Staurohr lassen sich im Hochgeschwindigkeitsbereich die besten Ergebnisse erzielen. Ein weiterer Maßstab für die richtige Auswahl der Durchflusssonde eines Anemometers ist die Temperatur, die typischerweise vom Thermosensor des Anemometers bei Temperaturen von etwa plus -70C verwendet wird. Die Rotorsonde des speziell entwickelten Anemometers kann 350 °C erreichen. Staurohre werden bei Temperaturen über plus 350 °C eingesetzt. Die konkreten Details lauten wie folgt:
1. Wärmeempfindliche Sonde des Anemometers
Das Funktionsprinzip der wärmeempfindlichen Sonde des Anemometers basiert darauf, dass der kalte Luftstrom die Wärme vom Thermoelement abführt. Mit Hilfe eines Regelschalters wird die Temperatur konstant gehalten und der Regelstrom ist proportional zur Durchflussmenge. 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 Strömungsgeschwindigkeitssensors des thermischen Anemometers oft höher als der der Rotationssonde. Die oben genannten Phänomene können bei der Rohrleitungsmessung beobachtet werden. Je nach Auslegung der Pipeline können Turbulenzen bereits bei niedrigen Geschwindigkeiten auftreten. Daher sollte die Anemometermessung am geraden Abschnitt der Rohrleitung durchgeführt werden. Der Startpunkt des geraden Abschnitts sollte mindestens zehnmal vor dem Messpunkt × D (D=Rohrleitungsdurchmesser, in cm) liegen; Der Endpunkt sollte mindestens 4 nach dem Messpunkt × Ort D liegen. Der Flüssigkeitsquerschnitt darf keine Hindernisse aufweisen. (Kanten, Überhänge, Objekte usw.)
2. Drehsonde des Anemometers
Das Funktionsprinzip der Rotationssonde des Anemometers basiert auf der Umwandlung der Rotation in ein elektrisches Signal. Zunächst durchläuft es einen Annäherungssensor, um die Drehung des Drehrads zu „zählen“ und eine Impulsreihe zu erzeugen. Anschließend wird es vom Detektor umgewandelt und verarbeitet, um den Geschwindigkeitswert zu erhalten. Die Sonde mit großem Durchmesser des Anemometers (60 mm, 100 mm) eignet sich zur Messung von Turbulenzen bei mittleren und kleinen Strömungsgeschwindigkeiten (z. B. an Pipeline-Ausgängen). Die kleinkalibrige Sonde des Anemometers eignet sich besser zur Messung von Luftströmungen mit einer Querschnittsfläche, die mehr als das Hundertfache der Erkundungskopffläche beträgt
