Un anemómetro es un instrumento que mide la velocidad del aire. Hay muchos tipos de él. El más utilizado en las estaciones meteorológicas es el anemómetro de copa de viento. Consiste en tres copas vacías de cono parabólico fijadas en el soporte a 120 grados entre sí para formar la parte de detección. Las superficies cóncavas de las copas vacías están todas en una dirección. Toda la parte de inducción está instalada en un eje giratorio vertical. Bajo la acción del viento, la copa de viento gira alrededor del eje a una velocidad proporcional a la velocidad del viento. Hoy, vamos a presentar tres anemómetros:
1. Anemómetro térmico
Un tacómetro que convierte una señal de caudal en una señal eléctrica y también puede medir la temperatura o la densidad del fluido. El principio es que un alambre de metal delgado (llamado alambre caliente) que se calienta con electricidad se coloca en el flujo de aire, y la disipación de calor del alambre caliente en el flujo de aire está relacionada con el caudal, y la disipación de calor causa el cambio de temperatura del cable caliente provoca el cambio de resistencia, y la señal de caudal se convierte en señal eléctrica. Tiene dos modos de trabajo: ①Flujo constante. La corriente a través del cable caliente permanece sin cambios, y cuando la temperatura cambia, la resistencia del cable caliente cambia y, por lo tanto, el voltaje en los dos extremos cambia, midiendo así la tasa de flujo. ② Tipo de temperatura constante. La temperatura del alambre caliente se mantiene constante, como 150 grados, y el caudal se puede medir de acuerdo con la corriente que se requiere aplicar. El tipo de temperatura constante se usa más ampliamente que el tipo de flujo constante.
La longitud del alambre caliente generalmente está en el rango de {{0}}.5 a 2 mm, el diámetro está en el rango de 1 a 10 micrones, y el material es platino, tungsteno o platino-rodio aleación. Si se utiliza una película metálica muy delgada (grosor inferior a 0,1 micras) para reemplazar el alambre metálico, se trata de un anemómetro de película caliente. Además del tipo ordinario de un solo cable, el cable caliente también puede ser un tipo combinado de dos o tres cables para medir los componentes de velocidad en todas las direcciones. La salida de señal eléctrica del cable caliente se amplifica, compensa y digitaliza y luego se ingresa a la computadora, lo que puede mejorar la precisión de la medición, completar automáticamente el proceso de posprocesamiento de datos y expandir las funciones de medición de velocidad, como la finalización simultánea de instantáneo valor y valor promedio de tiempo, velocidad combinada y subvelocidad, grado de turbulencia y otros parámetros de turbulencia. En comparación con el tubo de Pitot, el anemómetro de hilo caliente [1] tiene las ventajas de un tamaño de sonda pequeño, una pequeña interferencia en el campo de flujo, una respuesta rápida y puede medir la velocidad de flujo inestable;
Cuando se utilizan sondas térmicas en flujo turbulento, el flujo de aire de todas las direcciones golpea el elemento térmico simultáneamente, lo que afecta la precisión de los resultados de la medición. Cuando se mide en flujo turbulento, los sensores de flujo de anemómetro térmico tienden a tener indicaciones más altas que las sondas de rotor. Los fenómenos anteriores se pueden observar durante la medición de tuberías. Dependiendo del diseño que gestione la turbulencia en la tubería, esta puede ocurrir incluso a bajas velocidades. Por lo tanto, el proceso de medición del anemómetro debe realizarse en la sección recta de la tubería. El punto de partida de la parte de la línea recta debe estar al menos 10 × D antes del punto de medición (D=diámetro de la tubería, en CM); el punto final debe estar al menos 4 × D detrás del punto de medición. La sección de fluido no debe tener obstrucciones (bordes, resuspensiones, objetos, etc.).
2. Anemómetro impulsor
El principio de funcionamiento de la sonda del impulsor del anemómetro se basa en convertir la rotación en una señal eléctrica, primero a través de un cabezal de inducción de proximidad, "contando" la rotación del impulsor y generando una serie de pulsos, y luego convertida por el detector para obtener la velocidad. valor. La sonda de gran diámetro (60 mm, 100 mm) del anemómetro es adecuada para medir flujo turbulento con velocidad de flujo media y pequeña (como en la salida de la tubería). La sonda de diámetro pequeño del anemómetro es más adecuada para medir el flujo de aire cuya sección transversal de la tubería es más de 100 veces mayor que la sección transversal de la sonda.
3. Anemómetro de tubo de Pitot
Fue inventado por el físico francés H. Pitot en el siglo XVIII. El tubo de Pitot más simple tiene un tubo de metal delgado con un pequeño orificio en el extremo como tubo guía de presión, que mide la presión total del fluido en la dirección del haz de flujo; se extrae otro tubo guía de la pared del tubo principal cerca del frente del tubo de metal delgado. Presione el tubo y mida la presión estática. El manómetro diferencial está conectado con los dos tubos de guía de presión, y la presión medida es la presión dinámica. Según el teorema de Bernoulli, la presión dinámica es proporcional al cuadrado de la velocidad del flujo. Por lo tanto, la velocidad de flujo del fluido se puede medir con un tubo de Pitot. Tras la mejora estructural, pasa a ser un tubo de pitot combinado, es decir, un tubo de pitot-presión estática. Es un tubo de doble capa doblado en ángulo recto. El manguito exterior y el manguito interior están sellados y hay varios orificios pequeños alrededor del manguito exterior. Al medir, inserte este manguito en el medio de la tubería bajo prueba. La boquilla de la carcasa interior está orientada en la dirección del haz de flujo, y el orificio del pequeño orificio alrededor de la carcasa exterior es perpendicular a la dirección del haz de flujo. En este momento, la velocidad de flujo del fluido en este punto se puede calcular midiendo la diferencia de presión entre las carcasas interior y exterior. Los tubos de Pitot se utilizan a menudo para medir la velocidad de los fluidos en tuberías y túneles de viento, así como la velocidad del río. Si la velocidad de flujo de cada sección se mide de acuerdo con las normas, se puede usar para medir el caudal del fluido en la tubería después de la integración. Sin embargo, cuando el fluido contiene una pequeña cantidad de partículas, puede bloquear el orificio de medición, por lo que solo es adecuado para medir el flujo de fluidos sin partículas. Por lo tanto, el tubo de Pitot también se puede utilizar para medir la velocidad y el flujo del viento, que es el principio del anemómetro de tubo de Pitot.
