Hvordan virker vindmåleren?
Et vindmåler er et instrument, der bruges til at måle vindhastighed. Der er mange typer. Den almindeligt anvendte meteorologiske station er en vindkopvindmåler.
Den består af tre parabolske koniske kopper fastgjort til hinanden i 120 grader på et beslag.
Hele følerdelen er installeret på en lodret rotationsakse. Under påvirkning af vinden roterer vindkoppen rundt om sin akse med en hastighed, der er proportional med vindhastigheden.
Det grundlæggende princip for et vindmåler er at placere en tynd metaltråd i en væske og opvarme den med en elektrisk strøm for at gøre den højere end væskens temperatur. Derfor kaldes vindmålere "hot wires".
Når væsken strømmer gennem en metaltråd i lodret retning, vil den tage noget af varmen fra ledningen og sænke dens temperatur.
Ifølge teorien om konvektiv varmeoverførsel kan det udledes, at der er en sammenhæng mellem varmetabet Q for den varme ledning og væskens hastighed v.
Standard-hotline-sonden består af to beslag, der spændes med korte tynde ledninger. Metaltråde er normalt lavet af platin, rhodium, wolfram og andre metaller med høje smeltepunkter og god duktilitet.
Den almindeligt anvendte tråddiameter er 5 μm og længden er 2 mm; Diameteren af den lille sonde er kun 1 μm, og længden er 0,2 mm. Afhængig af formålet kan hotwire-sonden også laves til dobbelt wire, triple wire, diagonal, V-formet, X-formet osv.
For at forbedre styrken bruges metalfilm nogle gange i stedet for metaltråd, og en tynd metalfilm sprøjtes normalt på isoleringssubstratet, som kaldes en varmfilmsonde.
Hotwire-sonden skal kalibreres før brug. Statisk kalibrering udføres i en speciel standard vindtunnel.
Mål forholdet mellem flowhastighed og udgangsspænding og plot det som en standardkurve.
Dynamisk kalibrering udføres i et kendt pulserende flowfelt eller tilføjes til varmekredsløbet på et vindmåler.
