Vindmålerens termiske sonde princip
Grundprincippet for et vindmåler er at placere en tynd metaltråd i en væske, og opvarme tråden gennem en elektrisk strøm for at gøre dens temperatur højere end væskens, så trådvindmåleren kaldes en "varm tråd". Når væsken strømmer gennem ledningen i lodret retning, vil den fjerne en del af ledningens varme og reducere ledningens temperatur. Ifølge teorien om tvungen konvektionsvarmeveksling er der en sammenhæng mellem den varme Q, der går tabt af varmeledningen, og væskens hastighed v. En standard hot wire sonde består af en kort, tynd wire spændt mellem to beslag. Metaltråd er normalt lavet af platin, rhodium, wolfram og andre metaller med højt smeltepunkt og god duktilitet. Den almindeligt anvendte ledning har en diameter på 5 μm og en længde på 2 mm; en lille sonde har en diameter på kun 1 μm og en længde på 0,2 mm.
Ifølge forskellige formål er den varme wire-sonde også lavet til dobbelt wire, triple wire, skrå wire, V-form, X-form osv. For at øge styrken bruges nogle gange en metalfilm i stedet for en metaltråd, og en tynd metalfilm sprøjtes normalt på et termisk isolerende substrat, som kaldes en varmfilmsonde, som vist i figur 2.2. Hotwire-prober skal kalibreres før brug. Statisk kalibrering udføres i en speciel standard vindtunnel, og forholdet mellem strømningshastighed og udgangsspænding måles og tegnes som en standardkurve; dynamisk kalibrering udføres i et kendt fluktuerende flowfelt eller i vindmålerens varmekreds. Tjek frekvensresponsen på hot-wire anemometeret med det sidste pulserende elektriske signal. Hvis frekvensresponsen ikke er god, kan den forbedres med det tilsvarende kompensationskredsløb.
Måleområdet for strømningshastighed fra {{0}} til 100m/s kan opdeles i tre sektioner: lav hastighed: 0 til 5m/s; medium hastighed: 5 til 40m/s; høj hastighed: 40 til 100 m/s. Vindmålerens termiske sonde bruges til måling af 0 til 5m/s; vindmålerens roterende sonde er ideel til at måle strømningshastigheden på 5 til 40 m/s; og pitotrøret kan bruges til at opnå resultater i højhastighedsområdet. Et yderligere kriterium for det korrekte valg af strømningshastighedssonden på vindmåleren er temperaturen. Normalt er temperaturen på vindmålerens termiske sensor omkring plus -70C. Rotorsonden på det specielle vindmåler kan nå 350C. Pitotrør bruges over plus 350C.
Termiske sonder til vindmålere
Funktionsprincippet for vindmålerens termiske sonde er baseret på, at den kolde luftstrøm fjerner varmen på varmeelementet. Ved hjælp af en justeringskontakt for at holde temperaturen konstant, er justeringsstrømmen proportional med flowhastigheden. Ved anvendelse af termiske sonder i turbulent flow rammer luftstrømmen fra alle retninger det termiske element samtidigt, hvilket kan påvirke nøjagtigheden af måleresultaterne. Ved måling i turbulent flow er indikationsværdien for den termiske anemometer flowsensor ofte højere end den roterende sondes. Ovenstående fænomen kan observeres i rørledningsmåleprocessen. Afhængigt af designet af den styrede rørturbulens kan den forekomme selv ved lave hastigheder. Derfor bør vindmålerens måleproces udføres på den lige del af rørledningen. Startpunktet for den rette linje skal være mindst 10×D (D=rørdiameter i CM) før målepunktet; endepunktet skal være mindst 4×D bag målepunktet. Strømningssektionen må ikke blokeres på nogen måde. (vinkler, resuspensioner, objekter osv.)
Arbejdsprincippet for vindmålerens roterende hjulsonde er baseret på at konvertere rotationen til et elektrisk signal. Først passerer den gennem en nærhedssensor for at "tælle" rotationen af det roterende hjul og generere en pulsserie, som derefter konverteres af detektoren. Få hastighedsværdien. Vindmålerens sonde med stor diameter (60 mm, 100 mm) er velegnet til at måle turbulent flow med mellemstore og små flowhastigheder (såsom ved udløbet af rørledningen). Vindmålerens lille kaliber sonde er mere velegnet til at måle luftstrømmen, hvor rørets tværsnit er mere end 100 gange større end sondens tværsnit.
