Introducción al principio del anemómetro.
Un anemómetro es un instrumento utilizado para medir la velocidad del viento. Hay muchos tipos. El anemómetro de copa de viento se utiliza comúnmente en estaciones meteorológicas.
Consta de tres copas vacías en forma de cono parabólico fijadas entre sí a 120 grados sobre un soporte.
Toda la parte sensora está montada sobre un eje de rotación vertical. Bajo la influencia del viento, la copa de viento gira alrededor de su eje a una velocidad proporcional a la velocidad del viento.
El principio básico de un anemómetro es colocar un alambre metálico delgado en un fluido y usar una corriente eléctrica para calentar el alambre por encima de la temperatura del fluido. Por eso, los anemómetros se denominan "cables calientes".
Cuando el fluido fluye a través del cable en dirección vertical, le quitará parte del calor y reducirá su temperatura.
Según la teoría de la transferencia de calor por convección forzada, se puede deducir que existe una relación entre la pérdida de calor Q del alambre caliente y la velocidad v del fluido.
Una sonda de hilo caliente estándar consta de dos soportes sujetos mediante cables cortos y delgados. El alambre metálico suele estar hecho de platino, rodio, tungsteno y otros metales con altos puntos de fusión y buena ductilidad.
El diámetro del cable comúnmente utilizado es de 5 μm y la longitud es de 2 mm; el diámetro de la sonda pequeña es de solo 1 μm y la longitud es de 0.2 mm. Dependiendo del propósito, la sonda de alambre caliente también se puede fabricar en alambre doble, alambre triple, diagonal, forma de V, forma de X, etc.
Para mejorar la resistencia, a veces se utilizan películas metálicas en lugar de alambres metálicos, y generalmente se rocía una película metálica sobre el sustrato aislante, lo que se denomina sonda de película caliente.
La sonda de hilo caliente debe calibrarse antes de su uso. La calibración estática se realiza en un túnel de viento estándar especial.
La relación entre el caudal y el voltaje de salida se midió y se representó como una curva estándar.
La calibración dinámica se realiza en un campo de flujo pulsante conocido o se agrega al circuito de calentamiento del anemómetro.
La señal eléctrica pulsante se utiliza para verificar la respuesta de frecuencia del anemómetro de hilo caliente. Si la respuesta en frecuencia no es buena, se puede mejorar utilizando el circuito de compensación correspondiente.
