Funktionsprincip for pitot-rør vindhastighedssensorer
Pitotrør, også kendt som "lufthastighedsrør", "vindhastighedsrør", er måling af luftstrømmens samlede tryk og statiske tryk for at bestemme luftstrømmens hastighed af en rørformet enhed, opfundet af den franske H. Pitot og navngivet.
Det er svært at måle luftstrømmens hastighed direkte ved eksperimentelle metoder, men trykket af luftstrømmen kan let måles med et manometer. Det bruges hovedsageligt til at måle flyets hastighed, men har også en række andre funktioner. Derfor kan trykket måles med et Pitotrør og så kan luftstrømmens hastighed beregnes ved at anvende Bernoullis sætning. Pitotrøret består af et rundt hoved på det dobbelte hus (se figur), den ydre kappediameter D, i midten af det runde hoved O ved åbningen af et totalt trykhul forbundet med det indre hus, forbundet med den ene ende af manometer, diameteren af hullet for {{0}}.3 ~ 0.6 D. I den ydre beklædning fra sideoverfladen af O'en omkring 3 ~ 8 DC ved omkredsen af omkredsen åben ensartet en række af statiske trykhuller vinkelret på yderkappens væg, forbundet med manometeret på den anden side Pitotrøret placeret i ønsket om at måle hastigheden af den konstante luftstrøm, således at røret bruges til at beregne Bernoullis sætning om luft hastighed. Pitotrør placeres i den konstante luftstrøm, således at røraksen og luftstrømmens retning er den samme, rørets forkant til den indgående strøm. Når luftstrømmen er tæt på O-punktet, reduceres strømningshastigheden gradvist, flowet til O-punktet for stagnation stopper for nul. Så O-punktet målt er det totale tryk P. For det andet, fordi røret er meget tyndt, er C-punktet fra O-punktet tilstrækkeligt langt, så C-punktet ved hastigheden og trykket er grundlæggende blevet genoprettet til det samme med den indgående hastighed V og trykket P lig med værdien af trykket, og derfor målt ved C-punktet er det statiske tryk. For strømning med lav hastighed er ligningen for bestemmelse af strømningshastigheden givet af Bernoullis sætning:
I henhold til det totale tryk målt af manometeret og den statiske trykforskel kan PP samt væskedensiteten ρ beregnes i overensstemmelse med formlen for luftstrømmens hastighed.
Funktionsprincip for ultralydsvindhastighedssensor
Arbejdsprincippet for ultralyds vindhastighedssensor er at bruge ultralyds tidsforskelmetode til at opnå måling af vindhastighed. Fordi lydens udbredelseshastighed i luften og vindretningen vil blive overlejret på lufthastigheden. Hvis udbredelsesretningen for ultralydsbølgen er den samme som vindretningen, vil dens hastighed blive accelereret; tværtimod, hvis udbredelsesretningen af ultralydsbølgen er modsat vindretningen, vil dens hastighed blive bremset. Under faste detektionsforhold kan hastigheden af ultralydsudbredelse i luften derfor svare til vindhastighedsfunktionen. Den nøjagtige vindhastighed og retning kan opnås ved beregning. Da lydbølgens hastighed, der forplanter sig i luften, i høj grad påvirkes af temperaturen; vindhastighedssensoren registrerer to modsatte retninger på to kanaler, så temperaturens effekt på lydbølgens hastighed er ubetydelig.
Ultralydsvindsensoren er let, har ingen bevægelige dele, er robust og kræver ingen vedligeholdelse eller feltkalibrering og kan udsende både vindhastighed og retning. Kunder kan vælge vindhastighedsenhed, outputfrekvens og outputformat i overensstemmelse med deres behov. Varme (anbefales til kolde miljøer) eller analoge udgange er også tilgængelige på forespørgsel. Den kan tilsluttes en computer, dataindsamler eller anden indsamlingsenhed med RS485 eller analog udgang kompatibel. Om nødvendigt kan den også bruges i et netværk af flere enheder.
Ultralyds vindhastigheds- og retningsmåler er et mere avanceret instrument til måling af vindhastighed og retning. Fordi det godt overvinder de iboende fejl ved mekanisk vindmåler, kan det fungere normalt i lang tid i al slags vejr og bliver mere og mere udbredt. Det vil være et stærkt alternativ til mekaniske vindmålere.
