Pengantar prinsip probe sensitif termal untuk anemometer
Prinsip dasar anemometer adalah menempatkan kawat logam tipis di dalam suatu zat cair dan memanaskan kawat tersebut dengan arus listrik agar suhunya lebih tinggi dari suhu zat cair. Oleh karena itu, anemometer kawat logam disebut “kawat panas”. Fluida yang mengalir melalui kawat logam dalam arah vertikal akan menghilangkan sebagian panas dari kawat sehingga menyebabkan suhu kawat menurun. Menurut teori pertukaran panas konveksi paksa, dapat disimpulkan bahwa ada hubungan antara panas yang dihamburkan oleh kawat panas Q dan kecepatan v fluida. Probe kawat panas standar terdiri dari dua braket yang dikencangkan dengan kawat logam pendek dan tipis. Kabel logam umumnya terbuat dari logam dengan titik leleh tinggi dan keuletan yang baik, seperti platina, rhodium, dan tungsten. Diameter kawat yang umum digunakan adalah 5 μm. panjang 2mm; Diameter probe kecil hanya 1 μm. Panjangnya 0.2mm.
Sesuai dengan tujuan yang berbeda, probe kawat panas juga dapat dibuat menjadi kawat ganda, kawat rangkap tiga, kawat miring, berbentuk V, berbentuk X, dll. Untuk meningkatkan kekuatan, film logam terkadang digunakan sebagai pengganti kawat logam, dan film logam tipis biasanya disemprotkan pada substrat yang diisolasi secara termal, yang disebut probe film panas, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.2. Probe kabel panas harus dikalibrasi sebelum digunakan. Kalibrasi statis dilakukan di terowongan angin standar khusus, mengukur hubungan antara kecepatan aliran dan tegangan keluaran dan menggambar kurva standar; Kalibrasi dinamis dilakukan dalam medan aliran berdenyut yang diketahui, atau dengan menambahkan sinyal listrik berdenyut ke sirkuit pemanas anemometer untuk memverifikasi respons frekuensi anemometer kawat panas. Jika respons frekuensi buruk, rangkaian kompensasi yang sesuai dapat digunakan untuk memperbaikinya.
Rentang pengukuran kecepatan aliran dari {{0}} hingga 100m/s dapat dibagi menjadi tiga bagian: kecepatan rendah: 0 hingga 5m/s; Kecepatan sedang: 5 hingga 40m/s; Kecepatan tinggi: 40 hingga 100m/s. Probe sensitif termal dari anemometer digunakan untuk pengukuran dari 0 hingga 5m/s; Probe putar anemometer memiliki efek ideal dalam mengukur kecepatan aliran mulai dari 5 hingga 40m/s; Dengan menggunakan tabung pitot, hasil dapat diperoleh dalam rentang kecepatan tinggi. Standar tambahan untuk memilih pemeriksaan laju aliran anemometer dengan benar adalah suhu, yang biasanya digunakan oleh sensor termal anemometer pada suhu sekitar+-70C. Probe rotor dari anemometer yang dirancang khusus dapat mencapai 350C. Tabung pitot digunakan untuk suhu di atas+350C.
Probe termosensitif dari anemometer
Prinsip kerja probe sensitif termal pada anemometer didasarkan pada aliran udara tumbukan dingin yang menghilangkan panas pada elemen termal. Dengan bantuan saklar pengatur, suhu dijaga konstan, dan arus pengatur sebanding dengan laju aliran. Saat menggunakan probe termosensitif dalam turbulensi, aliran udara dari segala arah secara bersamaan berdampak pada elemen termal, sehingga dapat mempengaruhi keakuratan hasil pengukuran. Saat mengukur dalam turbulensi, pembacaan sensor kecepatan aliran anemometer termal seringkali lebih tinggi daripada pembacaan probe putar. Fenomena di atas dapat diamati selama pengukuran pipa. Menurut desain berbeda untuk mengelola turbulensi pipa, turbulensi ini bahkan dapat terjadi pada kecepatan rendah. Oleh karena itu, proses pengukuran anemometer sebaiknya dilakukan pada bagian pipa yang lurus. Titik awal bagian lurus harus setidaknya 10 kali sebelum titik pengukuran × D (D=diameter pipa, dalam CM); Titik akhir harus berada minimal 4 setelah titik pengukuran × Lokasi D. Penampang fluida tidak boleh ada penghalang apa pun. (tepi, overhang, objek, dll.)
Prinsip kerja probe putar anemometer didasarkan pada konversi putaran menjadi sinyal listrik. Pertama, ia melewati permulaan penginderaan jarak untuk "menghitung" putaran roda putar dan menghasilkan rangkaian pulsa. Kemudian diubah dan diproses oleh detektor untuk mendapatkan nilai kecepatan. Probe anemometer berdiameter besar (60mm, 100mm) cocok untuk mengukur turbulensi pada laju aliran sedang dan kecil (seperti di saluran keluar pipa). Probe kaliber kecil pada anemometer lebih cocok untuk mengukur aliran udara dengan luas penampang lebih besar dari 100 kali kepala eksplorasi.
