Tres anemómetros de uso común y sus soluciones.
1. anemómetro térmico
Un instrumento de medición de velocidad que convierte señales de velocidad de flujo en señales eléctricas y también puede medir la temperatura o densidad del fluido. El principio consiste en colocar un alambre metálico delgado (llamado alambre caliente) que se calienta mediante electricidad en el flujo de aire. La disipación de calor del cable caliente en el flujo de aire está relacionada con el caudal, y la disipación de calor provoca un cambio en la temperatura del cable caliente y un cambio en la resistencia. Luego, la señal del caudal se convierte en una señal eléctrica. Tiene dos modos de trabajo: ① corriente constante. La corriente a través del cable caliente permanece constante y cuando la temperatura cambia, la resistencia del cable caliente cambia, lo que resulta en un cambio en el voltaje en ambos extremos, midiendo así el caudal. ② Tipo de temperatura constante. La temperatura de la línea directa permanece constante, por ejemplo a 150 grados, y el caudal se puede medir en función de la corriente aplicada requerida. El tipo de temperatura constante se usa más ampliamente que el tipo de corriente constante.
La longitud del alambre caliente está generalmente en el rango de 0,5-2 milímetros y el diámetro está en el rango de 1 a 10 micrómetros. El material utilizado es una aleación de platino, tungsteno o platino y rodio. Si se utiliza una película metálica muy delgada (menos de 0,1 micrones de espesor) en lugar de un alambre metálico, se denomina anemómetro de película caliente, que funciona de manera similar a un alambre caliente pero se usa principalmente para medir la velocidad del flujo de líquido. Además del tipo de línea simple normal, la línea directa también puede ser una combinación de línea doble o triple, utilizada para medir los componentes de la velocidad en varias direcciones. La salida de la señal eléctrica de la línea directa, después de la amplificación, compensación y digitalización, se puede ingresar a la computadora para mejorar la precisión de la medición, completar automáticamente el proceso de posprocesamiento de datos, expandir la función de medición de velocidad y medir simultáneamente valores instantáneos y medios, velocidades combinadas y parciales, intensidad de turbulencia y otros parámetros de turbulencia. En comparación con los tubos de Pitot, el anemómetro de hilo caliente tiene un volumen de sonda más pequeño y menos interferencia con el campo de flujo; Respuesta rápida, capaz de medir la velocidad del flujo inestable; Tiene la ventaja de poder medir velocidades muy bajas (por ejemplo, tan solo 0,3 metros por segundo).
Cuando se utiliza una sonda termosensible en turbulencia, el flujo de aire desde todas las direcciones impacta simultáneamente en el elemento térmico, lo que puede afectar la precisión de los resultados de la medición. Cuando se mide en turbulencia, la lectura del sensor de flujo del anemómetro térmico suele ser mayor que la de la sonda giratoria. El fenómeno anterior se puede observar durante la medición de tuberías. Según diferentes diseños para gestionar el flujo turbulento en tuberías, éste puede ocurrir incluso a bajas velocidades. Por lo tanto, el proceso de medición con anemómetro debe realizarse en el tramo recto de la tubería. El punto inicial de la sección recta debe estar al menos a 10 × D (D=diámetro de la tubería, en CM) fuera del punto de medición; El punto final debe estar al menos 4 × D detrás del punto de medición. La sección transversal del fluido-no debe presentar obstrucciones (bordes, salientes, objetos, etc.).
2. Anemómetro del impulsor
El principio de funcionamiento de la sonda impulsora de un anemómetro se basa en convertir la rotación en señales eléctricas. Primero, pasa a través de un cabezal sensor de proximidad para "contar" la rotación del impulsor y generar una serie de pulsos. Luego, es convertido y procesado por un detector para obtener el valor de velocidad. La sonda de gran-diámetro (60 mm, 100 mm) del anemómetro es adecuada para medir flujo turbulento con velocidades medias a bajas (como en las salidas de tuberías). La sonda de pequeño-diámetro de un anemómetro es más adecuada para medir el flujo de aire en tuberías con un área de sección transversal- mayor que 100 veces la de la sonda.
3. Anemómetro de tubo de Pitot
Inventado por el físico francés H. Pito en el siglo XVIII. Un tubo pitot simple tiene un tubo delgado de metal 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; Otro tubo de presión sale de la pared principal de la tubería cerca del frente del tubo delgado de metal para medir la presión estática. El manómetro diferencial está conectado a dos tubos 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 del flujo del fluido se puede medir utilizando un tubo de Pitot. Después de mejoras estructurales, se convierte en un tubo de Pitot combinado, es decir, un tubo de presión estática de Pitot. Es un tubo de doble capa doblado en ángulo recto. La funda exterior y la funda interior están selladas y hay varios agujeros pequeños alrededor de la funda exterior. Al medir, inserte este manguito en el medio de la tubería medida. La boca de la carcasa interior mira en la dirección del haz de flujo y las aberturas de los pequeños orificios alrededor de la carcasa exterior son perpendiculares a la dirección del haz de flujo. En este punto, se puede medir la diferencia de presión entre las carcasas interior y exterior para calcular la velocidad del flujo del fluido en ese punto. Los tubos de Pitot se utilizan comúnmente para medir la velocidad de fluidos en tuberías y túneles de viento, así como en ríos. Si la velocidad del flujo de cada sección se mide de acuerdo con la normativa, se puede integrar para medir el caudal del fluido en la tubería. Pero cuando el fluido contiene una pequeña cantidad de partículas, puede bloquear el orificio de medición, por lo que solo es adecuado para medir el caudal de fluidos sin partículas. Por lo tanto, los tubos de Pitot también se pueden utilizar para medir la velocidad del viento y el caudal, que es el principio de los anemómetros de tubo de Pitot.
