Anemometrenin prensibi ve avantajları
çalışma prensibi
Bir anemometrenin temel prensibi, ince bir metal teli bir sıvıya yerleştirmek ve sıcaklığını sıvının sıcaklığından daha yüksek hale getirmek için teli bir elektrik akımıyla ısıtmaktır, bu nedenle telli anemometreye "sıcak tel" denir. Akışkan telden dikey yönde aktığında, telin ısısının bir kısmını alıp telin sıcaklığını düşürür. Zorlanmış konveksiyon ısı alışverişi teorisine göre, sıcak hattın kaybettiği Q ısısı ile sıvının hızı v arasında bir ilişki vardır. Standart bir sıcak tel probu, iki braket arasına gerilen kısa, ince bir telden oluşur. Metal tel genellikle platin, rodyum, tungsten ve yüksek erime noktasına ve iyi sünekliğe sahip diğer metallerden yapılır. Yaygın olarak kullanılan telin çapı 5 μm ve uzunluğu 2 mm'dir; küçük bir sondanın çapı yalnızca 1 μm ve uzunluğu 0,2 mm'dir. Farklı amaçlara göre, sıcak tel probu ayrıca çift telli, üçlü telli, eğik tel, V şekli, X şekli vb. ve genellikle sıcak film probu adı verilen termal olarak yalıtkan bir alt tabaka üzerine ince bir metal film püskürtülür. Sıcak tel probları kullanılmadan önce kalibre edilmelidir. Statik kalibrasyon, özel bir standart rüzgar tünelinde gerçekleştirilir ve akış hızı ile çıkış voltajı arasındaki ilişki ölçülür ve standart bir eğri olarak çizilir; dinamik kalibrasyon, bilinen bir dalgalı akış alanında veya anemometrenin ısıtma devresinde gerçekleştirilir. Son titreşimli elektrik sinyali ile sıcak telli anemometrenin frekans tepkisini kontrol edin. Frekans yanıtı iyi değilse, karşılık gelen kompanzasyon devresi ile iyileştirilebilir.
Akış hızının {{0}} ila 100m/sn arası ölçüm aralığı üç bölüme ayrılabilir: düşük hız: 0 ila 5m/s; orta hız: 5 ila 40 m/s; yüksek hız: 40 ila 100 m/s. Anemometrenin termal probu, 0 ila 5 m/s ölçümü için kullanılır; anemometrenin dönen tekerlek probu, 5 ila 40 m/s'lik akış hızını ölçmek için idealdir; ve pitot tüpü yüksek hız aralığında en iyi sonuçları alabilir. Anemometrenin akış hızı probunun doğru seçimi için ek bir kriter sıcaklıktır. Genellikle anemometrenin termal sensörünün sıcaklığı yaklaşık artı -70C'dir. Özel anemometrenin rotor probu 350C'ye ulaşabilir. Pitot tüpleri artı 350C'nin üzerinde kullanılır.
Anemometrelerin birçok avantajı vardır, aşağıdakiler daha önemli olanlardan bazılarıdır:
1. Küçük boyut, akış alanına çok az müdahale;
2. Geniş uygulama aralığı. Sadece gaz için değil, sıvı için de kullanılabilir ve ses altı, transonik ve süpersonik gaz akışında kullanılabilir;
3. Yüksek ölçüm doğruluğu ve iyi tekrarlanabilirlik. Sıcak telli anemometrenin dezavantajı, probun akış alanına müdahale etmesi ve sıcak telin kolayca kırılmasıdır.
4. Ortalama hızı ölçmenin yanı sıra titreşim değerini ve türbülansı da ölçebilir; tek yönlü hareketi ölçmenin yanı sıra, hız bileşenlerini aynı anda birden fazla yönde ölçebilir.
