Bir anemometrenin prensibi nedir?
Anemometre, rüzgar hızını ölçmek için kullanılan bir araçtır. Birçok tür var. Kupa anemometreleri genellikle meteoroloji istasyonlarında kullanılır.
Destek üzerinde birbirine 120 derece sabitlenmiş üç adet parabolik konik boş bardaktan oluşur.
Algılama parçasının tamamı dikey bir dönüş ekseni üzerine monte edilmiştir. Rüzgarın etkisi altında, rüzgar kabı, rüzgar hızıyla orantılı bir hızda kendi ekseni etrafında döner.
Bir anemometrenin temel prensibi, ince bir metal teli bir sıvıya yerleştirmek ve bu teli sıvının sıcaklığından daha yüksek bir sıcaklığa getirmek için bir elektrik akımı ile ısıtmaktır. Bu nedenle anemometrelere "sıcak teller" adı verilir.
Akışkan telden dikey yönde aktığında, ısının bir kısmını telden uzaklaştırır ve telin sıcaklığını düşürür.
Zorlanmış konveksiyon ısı transferi teorisine göre, sıcak telin ısı kaybı Q ile sıvının hızı v arasında bir ilişki olduğu sonucuna varılabilir.
Standart bir sıcak tel probu, kısa ince tellerle gergin tutulan iki destekten oluşur. Metal tel genellikle platin, rodyum, tungsten ve yüksek erime noktalarına ve iyi sünekliğe sahip diğer metallerden yapılır.
Yaygın olarak kullanılan tel çapı 5μm ve uzunluk 2 mm'dir; küçük prob çapı sadece 1μm'dir ve uzunluk 0.2mm'dir. Farklı amaçlara göre, sıcak tel probları ayrıca çift telli, üçlü telli, çapraz telli, V şeklinde, X şeklinde vb. yapılabilir.
Mukavemeti arttırmak için, bazen metal bir tel yerine metal bir film kullanılır ve genellikle ısı yalıtıcı alt tabaka üzerine sıcak film probu adı verilen bir metal film tabakası püskürtülür.
Sıcak tel probu kullanımdan önce kalibre edilmelidir. Statik kalibrasyonlar özel standart rüzgar tünellerinde yapılmaktadır.
Akış hızı ile çıkış voltajı arasındaki ilişkiyi ölçün ve standart bir eğri olarak çizin.
Dinamik kalibrasyon, bilinen bir titreşimli akış alanında gerçekleştirilir veya anemometre ısıtma döngüsüne eklenir.
Titreşimli elektrik sinyali, sıcak telli anemometrenin frekans tepkisini doğrulamak için kullanılır. Frekans tepkisi iyi değilse, karşılık gelen kompanzasyon devresi kullanılarak iyileştirilebilir.
