Principio de sonda térmica del anemómetro.
El principio básico de un anemómetro es colocar un alambre metálico delgado en un fluido y pasar una corriente eléctrica para calentar el alambre de modo que su temperatura sea mayor que la temperatura del fluido, por lo que el anemómetro de alambre se llama "alambre caliente". Cuando el fluido fluye a través del alambre metálico en dirección vertical, quitará parte del calor del alambre metálico, lo que hará que la temperatura del alambre metálico baje. Según la teoría del intercambio de calor por convección forzada, se puede deducir que existe una relación entre el calor Q perdido por el alambre caliente y la velocidad v del fluido. Una sonda de alambre caliente estándar consta de un alambre corto y delgado estirado entre dos soportes. El alambre metálico suele estar hecho de metales con altos puntos de fusión y buena ductilidad, como platino, rodio y tungsteno. Los cables de uso común tienen un diámetro de 5 μm y una longitud de 2 mm; la pequeña sonda tiene un diámetro de sólo 1 μm y una longitud de 0.2 mm.
Según los diferentes usos, las sondas de alambre caliente también se fabrican en alambres dobles, alambres triples, alambres oblicuos, formas de V, formas de X, etc. Para aumentar la resistencia, a veces se utiliza una película metálica en lugar de un alambre metálico. Generalmente se rocía una fina película metálica sobre un sustrato térmicamente aislante, lo que se denomina sonda de película caliente, como se muestra en la Figura 2.2. Las sondas de hilo caliente deben calibrarse antes de su uso. La calibración estática se lleva a cabo en un túnel de viento estándar especial, y la relación entre la velocidad del flujo y el voltaje de salida se mide y se dibuja en una curva estándar; La calibración dinámica se lleva a cabo en un campo de flujo pulsante conocido o agregando un circuito de calefacción al anemómetro. La última señal eléctrica pulsante se utiliza para verificar la respuesta de frecuencia del anemómetro de hilo caliente. Si la respuesta de frecuencia no es buena, se puede utilizar el circuito de compensación correspondiente para mejorarla.
El rango de medición de la velocidad del flujo de {{0}} a 100 m/s se puede dividir en tres secciones: baja velocidad: 0 a 5 m/s; velocidad media: 5 a 40 m/s; alta velocidad: 40 a 100m/s. La sonda térmica del anemómetro se utiliza para mediciones de 0 a 5m/s; la sonda de rueda del anemómetro es ideal para medir caudales de 5 a 40 m/s; y el tubo pitot se puede utilizar para obtener resultados en el rango de alta velocidad. Un criterio adicional para la correcta selección de la sonda de velocidad de flujo de un anemómetro es la temperatura. Por lo general, la temperatura de funcionamiento del sensor térmico de un anemómetro es de aproximadamente +-70C. La sonda de rueda del anemómetro especial puede alcanzar los 350°C. El tubo de Pitot se utiliza por encima de +350C.
Sonda térmica para anemómetro
El principio de funcionamiento de la sonda térmica del anemómetro se basa en el impacto de un flujo de aire frío que elimina el calor del elemento calefactor. Con la ayuda de un interruptor de ajuste para mantener la temperatura constante, la corriente de ajuste es proporcional al caudal. Cuando se utiliza una sonda térmica en flujo turbulento, el flujo de aire desde 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, el valor de indicación del sensor de flujo del anemómetro térmico suele ser mayor que el de la sonda de rueda. Los fenómenos anteriores se pueden observar durante la medición de tuberías. Dependiendo del diseño de cómo se gestionan las turbulencias en las tuberías, pueden ocurrir incluso a bajas velocidades. Por lo tanto, el proceso de medición del anemómetro debe realizarse en la parte recta de la tubería. El punto inicial de la parte recta debe estar al menos a 10×D (D=diámetro de la tubería, en CM) delante del punto de medición; el punto final debe estar al menos 4×D después del punto de medición. No debe haber ninguna obstrucción en la sección de fluido. (bordes, voladizos, objetos, etc.)
El principio de funcionamiento de la sonda de rueda del anemómetro se basa en convertir la rotación en señales eléctricas. En primer lugar, mediante un inicio por inducción de proximidad, se "cuenta" la rotación de la rueda y se genera una serie de impulsos, que luego el detector convierte y procesa. Obtenga el valor de la velocidad. La sonda de gran diámetro (60 mm, 100 mm) del anemómetro es adecuada para medir flujos turbulentos con caudales medianos y pequeños (como en la salida de la tubería). La sonda de pequeño diámetro del anemómetro es más adecuada para medir el flujo de aire donde la sección transversal de la tubería es más de 100 veces mayor que la sección transversal del cabezal de exploración.
