Üç yaygın anemometre türü
1. Termal anemometre
Akış hızı sinyallerini elektrik sinyallerine dönüştüren ve aynı zamanda sıvı sıcaklığını veya yoğunluğunu da ölçebilen bir hız ölçüm cihazı. Prensip, hava akışına elektrikle ısıtılan ince bir metal telin (sıcak tel adı verilir) yerleştirilmesidir. Sıcak telin hava akışındaki ısı yayılımı akış hızıyla ilişkilidir ve ısı yayılımı sıcak telin sıcaklığında bir değişikliğe ve dirençte bir değişikliğe neden olur. Akış hızı sinyali daha sonra elektrik sinyaline dönüştürülür. İki çalışma modu vardır: ① sabit akım. Sıcak telden geçen akım sabit kaldığında ve sıcaklık değiştiğinde, sıcak telin direnci değişir, bu da her iki uçtaki voltajın değişmesine neden olur ve böylece akış hızının ölçülmesi Sabit sıcaklık tipi. Yardım hattının sıcaklığı 150 derece gibi sabit kalır ve akış hızı, uygulanan gerekli akıma göre ölçülebilir. Sabit sıcaklık tipi, sabit akım tipine göre daha yaygın olarak kullanılır.
Sıcak telin uzunluğu genellikle {{0}}.5-2 milimetre aralığında, çapı ise 1-10 mikrometre aralığındadır. Kullanılan malzeme platin, tungsten veya platin rodyum alaşımıdır. Metal tel yerine çok ince (0,1 mikrondan daha az kalınlıkta) bir metal film kullanılıyorsa buna sıcak film anemometresi adı verilir; bu, sıcak tele benzer şekilde çalışır ancak çoğunlukla sıvı akışını ölçmek için kullanılır. hız. Sıradan tek hat tipine ek olarak yardım hattı, çeşitli yönlerdeki hız bileşenlerini ölçmek için kullanılan çift hatlı veya üçlü hat tipinin bir kombinasyonu da olabilir. Yardım hattından gelen elektrik sinyali çıkışı, amplifikasyon, kompanzasyon ve dijitalleştirmeden sonra, ölçüm doğruluğunu artırmak, veri işleme sonrası sürecini otomatik olarak tamamlamak, hız ölçüm fonksiyonunu genişletmek ve aynı anda anlık ve ortalama değerleri ölçmek için bilgisayara girilebilir. birleşik ve kısmi hızlar, türbülans yoğunluğu ve diğer türbülans parametreleri. Pitot tüpleriyle karşılaştırıldığında, sıcak tel anemometrenin prob hacmi daha küçüktür ve akış alanıyla daha az etkileşime sahiptir; Kararsız akış hızını ölçebilen hızlı yanıt; Çok düşük hızları (saniyede 0,3 metre gibi düşük hızlar gibi) ölçebilme avantajına sahiptir.
Türbülansta termal duyarlı bir prob kullanıldığında, tüm yönlerden gelen hava akışı termal elemanı aynı anda etkiler ve bu da ölçüm sonuçlarının doğruluğunu etkileyebilir. Türbülansta ölçüm yaparken termal anemometre akış sensörünün okuması genellikle döner probun okumasından daha yüksektir. Yukarıdaki olay boru hattı ölçümü sırasında gözlemlenebilir. Boru hatlarındaki türbülanslı akışın yönetilmesine yönelik farklı tasarımlara göre, bu durum düşük hızlarda bile meydana gelebilir. Bu nedenle anemometre ölçüm işleminin boru hattının düz kısmında yapılması gerekmektedir. Düz bölümün başlangıç noktası, ölçüm noktasının en az 10 × D (CM cinsinden D=boru çapı) dışında olmalıdır; Bitiş noktası, ölçüm noktasının en az 4 × D arkasında olmalıdır. Akışkan kesitinde herhangi bir engel (kenarlar, çıkıntılar, nesneler vb.) bulunmamalıdır.
2. Pervane anemometresi
Bir anemometrenin çark probunun çalışma prensibi, dönüşün elektrik sinyallerine dönüştürülmesine dayanmaktadır. İlk olarak, pervanenin dönüşünü "saymak" ve bir darbe serisi oluşturmak için yakınlık algılama kafasından geçer. Daha sonra hız değerini elde etmek için bir dedektör tarafından dönüştürülür ve işlenir. Anemometrenin geniş çaplı probu (60 mm, 100 mm), orta ila düşük hızlarda (boru hattı çıkışları gibi) türbülanslı akışı ölçmek için uygundur. Anemometrenin küçük çaplı probu, kesit alanının probunkinden 100 kat daha büyük olduğu boru hatlarındaki hava akışını ölçmek için daha uygundur.
3. Pitot tüpü anemometresi
18. yüzyılda Fransız fizikçi H. Pito tarafından icat edilmiştir. Basit bir pitot tüpü, basınç yönlendirme tüpü olarak ucunda küçük bir delik bulunan, akış ışını yönünde sıvının toplam basıncını ölçen metal ince bir tüpe sahiptir; Statik basıncı ölçmek için başka bir basınç tüpü, metal ince tüpün ön kısmına yakın bir yerde ana boru hattı duvarından dışarı çıkarılır. Diferansiyel basınç göstergesi iki basınç borusuna bağlanır ve ölçülen basınç dinamik basınçtır. Bernoulli teoremine göre dinamik basınç, akış hızının karesiyle orantılıdır. Bu nedenle akışkanın akış hızı pitot tüpü kullanılarak ölçülebilir. Yapısal iyileştirmelerden sonra kombine bir pitot tüpü, yani pitot statik basınç tüpü haline gelir. Dik açıyla bükülmüş çift katmanlı bir tüptür. Dış manşon ve iç manşon yalıtılmıştır ve dış manşonun çevresinde birkaç küçük delik vardır. Ölçüm yaparken bu manşonu ölçülen boru hattının ortasına yerleştirin. İç mahfazanın ağzı akış ışınının yönüne bakmaktadır ve dış mahfazanın etrafındaki küçük deliklerin açıklıkları akış ışınının yönüne diktir. Bu noktada iç ve dış muhafaza arasındaki basınç farkı ölçülerek akışkanın o noktadaki akış hızı hesaplanabilir. Pitot tüpleri genellikle boru hatları, rüzgar tünelleri ve nehirlerdeki akışkanların hızını ölçmek için kullanılır. Her bölümün akış hızının mevzuata uygun olarak ölçülmesi durumunda boru hattındaki akışkanın akış hızının ölçülmesi için entegre edilebilir. Ancak sıvı az miktarda parçacık içerdiğinde ölçüm deliğini tıkayabilir, bu nedenle yalnızca parçacık olmayan sıvıların akış hızının ölçülmesi için uygundur. Dolayısıyla pitot tüpleri, pitot tüpü anemometrelerinin prensibi olan rüzgar hızını ve akış hızını ölçmek için de kullanılabilir.
