Sissejuhatus anemomeetrite põhimõtetesse
Anemomeeter on seade, mida kasutatakse tuule kiiruse mõõtmiseks. Tüüpe on palju. Tavaliselt kasutatav meteoroloogiajaam on tuulekupp anemomeeter.
See koosneb kolmest paraboolsest koonusest tühjast tassist, mis on üksteise külge kinnitatud kronsteinile 120 kraadi nurga all.
Kogu sensorosa on paigaldatud vertikaalsele pöörlemisteljele. Tuule mõjul pöörleb tuulekupp ümber oma telje kiirusega, mis on võrdeline tuule kiirusega.
Anemomeetri põhiprintsiip on asetada õhuke metalltraat vedelikku ja kuumutada traati elektrivooluga, et tõsta see vedeliku temperatuurist kõrgemale. Seetõttu nimetatakse anemomeetrit vihjeliinideks.
Kui vedelik voolab läbi metalltraadi vertikaalsuunas, võtab see osa juhtmest soojusest ära ja alandab selle temperatuuri.
Sundkonvektsiooniga soojusülekande teooria kohaselt võib järeldada, et kuuma traadi soojuskao Q ja vedeliku kiiruse v vahel on seos.
Standardne kuumtraadisond sisaldab kahte klambrit, mis on pingutatud lühikeste õhukeste juhtmetega. Metalltraadid on tavaliselt valmistatud plaatinast, roodiumist, volframist ja muudest kõrge sulamistemperatuuriga ja hea plastilisusega metallidest.
Tavaliselt kasutatav traadi läbimõõt on 5 μm. pikkus on 2 mm; Väikese sondi läbimõõt on vaid 1 μm. Pikkus on 0,2 mm. Vastavalt erinevatele eesmärkidele saab kuumtraadist sondi teha ka kahe-, kolme-, diagonaalse-, V-kujulise, X-kujulise jne.
Tugevuse parandamiseks kasutatakse mõnikord metalltraatide asemel metallkilesid ning isolatsioonialusele pihustatakse tavaliselt metallkilekiht, mida nimetatakse kuumakile-sondiks.
Kuuma traadi sond tuleb enne kasutamist kalibreerida. Staatiline kalibreerimine viiakse läbi spetsiaalses standardses tuuletunnelis.
Mõõtke voolukiiruse ja väljundpinge suhe ning joonistage see standardkõverana.
Dünaamiline kalibreerimine viiakse läbi tuntud pulseerivas vooluväljas või lisatakse anemomeetri küttekontuurile.
Kuuma juhtmega anemomeetri sagedusreaktsiooni kontrollimiseks kasutatakse elektrilisi impulsssignaale. Kui sageduskarakteristik ei ole hea, saab seda parandada vastavate kompensatsiooniahelate abil.
