Et vindmåler er et instrument som måler lufthastigheten. Det finnes mange typer av det. Den mest brukte i meteorologiske stasjoner er vindbegervindmåleren. Den består av tre parabolske tomme kopper festet på braketten i 120 grader i forhold til hverandre for å danne føledelen. De konkave overflatene til de tomme koppene er alle i én retning. Hele induksjonsdelen er installert på en vertikal roterende aksel. Under påvirkning av vinden roterer vindkoppen rundt akselen med en hastighet proporsjonal med vindhastigheten. I dag, la oss introdusere tre vindmålere:
1. Termisk vindmåler
En turteller som konverterer et strømningshastighetssignal til et elektrisk signal, og som også kan måle væsketemperatur eller -densitet. Prinsippet er at en tynn metalltråd (kalt en varm ledning) som varmes opp av elektrisitet plasseres i luftstrømmen, og varmeavledningen til den varme ledningen i luftstrømmen er relatert til strømningshastigheten, og varmeavledningen forårsaker temperaturendringen til den varme ledningen for å forårsake motstandsendringen, og strømningshastighetssignalet konverteres til elektrisk signal. Den har to arbeidsmoduser: ①Konstant flyt. Strømmen gjennom den varme ledningen forblir uendret, og når temperaturen endres, endres motstanden til den varme ledningen, og dermed endres spenningen over de to endene, og måler derved strømningshastigheten. ② Konstant temperaturtype. Temperaturen på den varme ledningen holdes konstant, for eksempel 150 grader, og strømningshastigheten kan måles i henhold til strømmen som skal brukes. Den konstante temperaturtypen er mer utbredt enn den konstante strømningstypen.
Lengden på den varme ledningen er vanligvis i området {{0}},5 til 2 mm, diameteren er i området 1 til 10 mikron, og materialet er platina, wolfram eller platina-rhodium legering. Hvis en veldig tynn (tykkelse mindre enn 0,1 mikron) metallfilm brukes til å erstatte metalltråden, er det et vindmåler for varm film. I tillegg til den ordinære entrådstypen, kan den varme ledningen også være en kombinert to-trådstype eller tretrådstype for å måle hastighetskomponentene i alle retninger. Det elektriske signalet fra den varme ledningen forsterkes, kompenseres og digitaliseres og legges deretter inn i datamaskinen, noe som kan forbedre målenøyaktigheten, automatisk fullføre dataetterbehandlingsprosessen og utvide hastighetsmålingsfunksjonene, for eksempel samtidig fullføring av øyeblikkelig verdi og tidsgjennomsnittsverdi, kombinert hastighet og underhastighet, turbulensgrad og andre turbulensparametere. Sammenlignet med pitotrøret har hot-wire anemometeret [1] fordelene med liten probestørrelse, liten interferens på strømningsfeltet, rask respons og kan måle ustabil strømningshastighet;
Ved bruk av termiske prober i turbulent strømning, treffer luftstrømmen fra alle retninger det termiske elementet samtidig, noe som påvirker nøyaktigheten til måleresultatene. Ved måling i turbulent strømning har termiske anemometerstrømningssensorer en tendens til å ha høyere indikasjoner enn rotorsonder. Fenomenene ovenfor kan observeres under rørledningsmåling. Avhengig av designet som styrer turbulensen i røret, kan det oppstå selv ved lave hastigheter. Derfor bør vindmålermålingen utføres på den rette delen av rørledningen. Startpunktet til den rette linjedelen bør være minst 10×D før målepunktet (D=rørdiameter, i CM); endepunktet skal være minst 4×D bak målepunktet. Væskedelen må ikke ha noen hindringer (kanter, gjenoppheng, gjenstander osv.).
2. Impeller vindmåler
Arbeidsprinsippet til impellersonden til vindmåleren er basert på å konvertere rotasjonen til et elektrisk signal, først gjennom et nærhetsinduksjonshode, "telle" rotasjonen til impelleren og generere en pulsserie, og deretter konvertere av detektoren for å oppnå farten. verdi. Proben med stor diameter (60 mm, 100 mm) på vindmåleren er egnet for å måle turbulent strømning med middels og liten strømningshastighet (som ved rørutløpet). Proben med liten diameter på vindmåleren er mer egnet for å måle luftstrømmen hvis tverrsnittsareal av røret er mer enn 100 ganger større enn tverrsnittsarealet til sonden.
3. Pitotrørsvindmåler
Den ble oppfunnet av den franske fysikeren H. Pitot på 1700-tallet. Det enkleste pitotrøret har et tynt metallrør med et lite hull i enden som trykkføringsrør, som måler væskens totale trykk i retning av strømningsstrålen; et annet føringsrør trekkes fra veggen til hovedrøret nær fronten av det tynne metallrøret. Trykk på røret og mål det statiske trykket. Differansetrykkmåleren er forbundet med de to trykkføringsrørene, og det målte trykket er det dynamiske trykket. I følge Bernoullis teorem er det dynamiske trykket proporsjonalt med kvadratet på strømningshastigheten. Derfor kan strømningshastigheten til væsken måles med et pitotrør. Etter den strukturelle forbedringen blir det et kombinert pitotrør, det vil si et pitot-statisk trykkrør. Det er et dobbeltlags rør bøyd i rett vinkel. Ytterhylsen og innerhylsen er forseglet, og det er flere små hull rundt ytterhylsen. Ved måling setter du denne hylsen inn i midten av røret som skal testes. Munnstykket til det indre foringsrøret vender mot retningen til strømningsstrålen, og åpningen til det lille hullet rundt det ytre foringsrøret er akkurat vinkelrett på retningen til strømningsstrålen. På dette tidspunktet kan strømningshastigheten til fluidet på dette tidspunktet beregnes ved å måle trykkforskjellen mellom indre og ytre foringsrør. Pitotrør brukes ofte til å måle hastigheten til væsker i rør og vindtunneler, samt elvehastighet. Hvis strømningshastigheten til hver seksjon måles i henhold til forskriftene, kan den brukes til å måle strømningshastigheten til væsken i rørledningen etter integrering. Men når væsken inneholder en liten mengde partikler, kan den blokkere målehullet, så den er kun egnet for å måle strømmen av partikkelfrie væsker. Derfor kan pitotrøret også brukes til å måle vindhastighet og vindstrøm, som er prinsippet for pitotrøranemometeret.
