O princípio e as vantagens do anemômetro
princípio de trabalho
O princípio básico de um anemômetro é colocar um fio de metal fino em um fluido e aquecer o fio através de uma corrente elétrica para tornar sua temperatura mais alta que a do fluido, de modo que o anemômetro de fio é chamado de "fio quente". Quando o fluido flui através do fio na direção vertical, ele retira parte do calor do fio e reduz a temperatura do fio. De acordo com a teoria da troca de calor por convecção forçada, existe uma relação entre o calor Q perdido pela linha quente e a velocidade v do fluido. Uma sonda de fio quente padrão consiste em um fio curto e fino esticado entre dois suportes. Fio de metal é geralmente feito de platina, ródio, tungstênio e outros metais com alto ponto de fusão e boa ductilidade. O fio comumente usado tem um diâmetro de 5 μm e um comprimento de 2 mm; uma pequena sonda tem um diâmetro de apenas 1 μm e um comprimento de 0,2 mm. De acordo com diferentes finalidades, a sonda de fio quente também pode ser feita em fio duplo, fio triplo, fio oblíquo, forma de V, forma de X, etc. Para aumentar a resistência, às vezes é usado um filme de metal em vez de um fio de metal, e um filme fino de metal geralmente é pulverizado em um substrato termicamente isolante, que é chamado de sonda de filme quente. As sondas de fio quente devem ser calibradas antes do uso. A calibração estática é realizada em um túnel de vento padrão especial, e a relação entre a velocidade do fluxo e a tensão de saída é medida e desenhada como uma curva padrão; a calibração dinâmica é realizada em um campo de fluxo flutuante conhecido ou no circuito de aquecimento do anemômetro. Verifique a resposta de frequência do anemômetro de fio quente com o último sinal elétrico pulsante. Se a resposta de frequência não for boa, ela pode ser melhorada com o circuito de compensação correspondente.
A faixa de medição da velocidade do fluxo de {{0}} a 100m/s pode ser dividida em três seções: baixa velocidade: 0 a 5m/s; velocidade média: 5 a 40m/s; alta velocidade: 40 a 100m/s. A sonda térmica do anemômetro é utilizada para medição de 0 a 5m/s; a sonda de roda giratória do anemômetro é ideal para medir a velocidade do fluxo de 5 a 40m/s; e o tubo pitot pode obter os melhores resultados na faixa de alta velocidade. Um critério adicional para a seleção correta da sonda de vazão do anemômetro é a temperatura. Normalmente, a temperatura do sensor térmico do anemômetro é de cerca de + -70C. A sonda do rotor do anemômetro especial pode atingir 350C. Tubos de Pitot são usados acima de mais 350C.
Os anemômetros têm muitas vantagens, as seguintes são algumas das mais importantes:
1. Tamanho pequeno, pouca interferência no campo de fluxo;
2. Ampla gama de aplicações. Pode ser usado não apenas para gás, mas também para líquido, e pode ser usado em fluxo de gás subsônico, transônico e supersônico;
3. Alta precisão de medição e boa repetibilidade. A desvantagem do anemômetro de fio quente é que a sonda interfere no campo de fluxo e o fio quente é fácil de quebrar.
4. Além de medir a velocidade média, também pode medir o valor de pulsação e turbulência; além de medir o movimento unidirecional, também pode medir os componentes da velocidade em várias direções ao mesmo tempo.
