Um anemômetro é um instrumento que mede a velocidade do ar. Existem muitos tipos dele. O mais utilizado em estações meteorológicas é o anemômetro de copo de vento. Consiste em três copos vazios de cone parabólico fixados no suporte a 120 graus entre si para formar a parte de detecção. As superfícies côncavas dos copos vazios estão todas em uma direção. Toda a parte de indução é instalada em um eixo giratório vertical. Sob a ação do vento, o copo de vento gira em torno do eixo a uma velocidade proporcional à velocidade do vento. Hoje, vamos apresentar três anemômetros:
1. Anemômetro térmico
Um tacômetro que converte um sinal de taxa de fluxo em um sinal elétrico e também pode medir a temperatura ou densidade do fluido. O princípio é que um fio de metal fino (chamado fio quente) que é aquecido por eletricidade é colocado no fluxo de ar, e a dissipação de calor do fio quente no fluxo de ar está relacionada à taxa de fluxo, e a dissipação de calor causa a mudança de temperatura do fio quente para causar a mudança de resistência, e o sinal de vazão é convertido em sinal elétrico. Possui dois modos de trabalho: ①Fluxo constante. A corrente através do fio quente permanece inalterada e, quando a temperatura muda, a resistência do fio quente muda e, portanto, a tensão nas duas extremidades muda, medindo assim a taxa de fluxo. ② Tipo de temperatura constante. A temperatura do fio quente é mantida constante, como 150 graus, e a vazão pode ser medida de acordo com a corrente necessária a ser aplicada. O tipo de temperatura constante é mais amplamente utilizado do que o tipo de fluxo constante.
O comprimento do fio quente está geralmente na faixa de {{0}},5 a 2 mm, o diâmetro está na faixa de 1 a 10 mícrons e o material é platina, tungstênio ou platina-ródio Liga. Se um filme de metal muito fino (espessura inferior a 0,1 mícron) for usado para substituir o fio de metal, é um anemômetro de filme quente. Além do tipo comum de fio único, o fio quente também pode ser um tipo combinado de dois ou três fios para medir os componentes da velocidade em todas as direções. A saída do sinal elétrico do fio quente é amplificada, compensada e digitalizada e depois inserida no computador, o que pode melhorar a precisão da medição, concluir automaticamente o processo de pós-processamento de dados e expandir as funções de medição de velocidade, como conclusão simultânea de instantâneo valor e valor médio do tempo, velocidade combinada e sub-velocidade, grau de turbulência e outros parâmetros de turbulência. Comparado com o tubo de pitot, o anemômetro de fio quente [1] tem as vantagens de tamanho de sonda pequeno, pequena interferência no campo de fluxo, resposta rápida e pode medir velocidade de fluxo instável;
Ao usar sondas térmicas em fluxo turbulento, o fluxo de ar de todas as direções atinge o elemento térmico simultaneamente, afetando a precisão dos resultados da medição. Ao medir em fluxo turbulento, os sensores de fluxo do anemômetro térmico tendem a ter indicações mais altas do que as sondas do rotor. Os fenômenos acima podem ser observados durante a medição da tubulação. Dependendo do projeto que gere a turbulência na tubulação, ela pode ocorrer mesmo em baixas velocidades. Portanto, o processo de medição do anemômetro deve ser realizado na seção reta da tubulação. O ponto inicial da parte reta deve estar pelo menos 10×D antes do ponto de medição (D=diâmetro do tubo, em CM); o ponto final deve estar pelo menos 4×D atrás do ponto de medição. A seção de fluido não deve ter obstruções (bordas, ressuspensões, objetos, etc.).
2. Anemômetro do impulsor
O princípio de funcionamento da sonda do impulsor do anemômetro é baseado na conversão da rotação em um sinal elétrico, primeiro através de um cabeçote de indução de proximidade, "contando" a rotação do impulsor e gerando uma série de pulsos, e depois convertido pelo detector para obter a velocidade. valor. A sonda de grande diâmetro (60 mm, 100 mm) do anemômetro é adequada para medir fluxo turbulento com velocidade de fluxo média e pequena (como na saída do tubo). A sonda de pequeno diâmetro do anemômetro é mais adequada para medir o fluxo de ar cuja área da seção transversal do tubo é mais de 100 vezes maior que a área da seção transversal da sonda.
3. Anemômetro de tubo de Pitot
Foi inventado pelo físico francês H. Pitot no século XVIII. O tubo de pitot mais simples possui um tubo fino de metal com um pequeno orifício na extremidade como um tubo guia de pressão, que mede a pressão total do fluido na direção do feixe de fluxo; outro tubo guia é puxado da parede do tubo principal perto da frente do tubo de metal fino. Pressione o tubo e meça a pressão estática. O medidor de pressão diferencial é conectado com os dois tubos guia de pressão, e a pressão medida é a pressão dinâmica. De acordo com o teorema de Bernoulli, a pressão dinâmica é proporcional ao quadrado da velocidade do fluxo. Portanto, a vazão do fluido pode ser medida com um tubo de pitot. Após a melhoria estrutural, torna-se um tubo pitot combinado, ou seja, um tubo pitot-estático de pressão. É um tubo de camada dupla dobrado em ângulo reto. A manga exterior e a manga interior são seladas e existem vários orifícios pequenos à volta da manga exterior. Ao medir, insira esta luva no meio do tubo em teste. O bocal do invólucro interno está voltado para a direção do feixe de fluxo e o orifício do pequeno orifício ao redor do invólucro externo é perpendicular à direção do feixe de fluxo. Neste momento, a velocidade de fluxo do fluido neste ponto pode ser calculada medindo a diferença de pressão entre os invólucros interno e externo. Os tubos de Pitot são frequentemente usados para medir a velocidade de fluidos em tubulações e túneis de vento, bem como a velocidade do rio. Se a velocidade de fluxo de cada seção for medida de acordo com os regulamentos, ela pode ser usada para medir a taxa de fluxo do fluido na tubulação após a integração. No entanto, quando o fluido contém uma pequena quantidade de partículas, ele pode bloquear o orifício de medição, portanto, é adequado apenas para medir o fluxo de fluidos livres de partículas. Portanto, o tubo de pitot também pode ser usado para medir a velocidade e o fluxo do vento, que é o princípio do anemômetro de tubo de pitot.
