Anemometer ialah alat yang mengukur kelajuan udara. Terdapat banyak jenisnya. Yang paling biasa digunakan di stesen meteorologi ialah anemometer cawan angin. Ia terdiri daripada tiga cawan kosong kon parabola yang dipasang pada kurungan pada 120 darjah antara satu sama lain untuk membentuk bahagian penderiaan. Permukaan cekung cawan kosong semuanya dalam satu arah. Seluruh bahagian aruhan dipasang pada aci berputar menegak. Di bawah tindakan angin, cawan angin berputar di sekeliling aci pada kelajuan yang berkadar dengan kelajuan angin. Hari ini, mari kita perkenalkan tiga anemometer:
1. Anemometer haba
Takometer yang menukar isyarat kadar aliran kepada isyarat elektrik, dan juga boleh mengukur suhu atau ketumpatan bendalir. Prinsipnya ialah dawai logam nipis (dipanggil wayar panas) yang dipanaskan oleh elektrik diletakkan di dalam aliran udara, dan pelesapan haba wayar panas dalam aliran udara berkaitan dengan kadar aliran, dan pelesapan haba menyebabkan perubahan suhu wayar panas menyebabkan perubahan rintangan, dan isyarat kadar aliran ditukar kepada isyarat elektrik. Ia mempunyai dua mod kerja: ①Aliran malar. Arus melalui wayar panas kekal tidak berubah, dan apabila suhu berubah, rintangan wayar panas berubah, dan dengan itu voltan merentasi kedua-dua hujung berubah, dengan itu mengukur kadar aliran. ② Jenis suhu malar. Suhu wayar panas dikekalkan malar, seperti 150 darjah, dan kadar aliran boleh diukur mengikut arus yang diperlukan untuk digunakan. Jenis suhu malar lebih banyak digunakan daripada jenis aliran malar.
Panjang wayar panas biasanya dalam julat {{0}}.5 hingga 2 mm, diameter dalam julat 1 hingga 10 mikron, dan bahannya ialah platinum, tungsten atau platinum-rhodium aloi. Jika filem logam yang sangat nipis (ketebalan kurang daripada 0.1 mikron) digunakan untuk menggantikan wayar logam, ia adalah anemometer filem panas. Sebagai tambahan kepada jenis wayar tunggal biasa, wayar panas juga boleh menjadi jenis dua wayar gabungan atau jenis tiga wayar untuk mengukur komponen halaju dalam semua arah. Output isyarat elektrik dari wayar panas dikuatkan, dikompensasikan dan didigitalkan dan kemudian dimasukkan ke dalam komputer, yang boleh meningkatkan ketepatan pengukuran, melengkapkan proses pasca pemprosesan data secara automatik, dan mengembangkan fungsi pengukuran kelajuan, seperti penyiapan serentak serta-merta nilai dan nilai purata masa, gabungan kelajuan dan sub-kelajuan, tahap pergolakan dan parameter pergolakan lain. Berbanding dengan tiub pitot, anemometer wayar panas [1] mempunyai kelebihan saiz probe kecil, gangguan kecil kepada medan aliran, tindak balas pantas, dan boleh mengukur halaju aliran tidak stabil;
Apabila menggunakan probe haba dalam aliran gelora, aliran udara dari semua arah mencecah elemen haba secara serentak, menjejaskan ketepatan hasil pengukuran. Apabila mengukur dalam aliran gelora, penderia aliran anemometer haba cenderung mempunyai petunjuk yang lebih tinggi daripada probe pemutar. Fenomena di atas boleh diperhatikan semasa pengukuran saluran paip. Bergantung pada reka bentuk yang menguruskan pergolakan dalam paip, ia boleh berlaku walaupun pada kelajuan rendah. Oleh itu, proses pengukuran anemometer hendaklah dijalankan pada bahagian lurus saluran paip. Titik permulaan bahagian garis lurus hendaklah sekurang-kurangnya 10×D sebelum titik pengukuran (D=diameter paip, dalam CM); titik akhir hendaklah sekurang-kurangnya 4×D di belakang titik pengukuran. Bahagian bendalir mestilah tidak mempunyai sebarang halangan (tepi, ampaian semula, objek, dsb.).
2. Anemometer pendesak
Prinsip kerja probe pendesak anemometer adalah berdasarkan menukar putaran menjadi isyarat elektrik, pertama melalui kepala induksi kedekatan, "mengira" putaran pendesak dan menghasilkan siri nadi, dan kemudian ditukar oleh pengesan untuk mendapatkan kelajuan. nilai. Probe berdiameter besar (60mm, 100mm) anemometer sesuai untuk mengukur aliran gelora dengan halaju aliran sederhana dan kecil (seperti di saluran keluar paip). Probe berdiameter kecil anemometer lebih sesuai untuk mengukur aliran udara yang luas keratan rentas paip lebih daripada 100 kali lebih besar daripada luas keratan rentas probe.
3. Anemometer tiub pitot
Ia telah dicipta oleh ahli fizik Perancis H. Pitot pada abad ke-18. Tiub pitot yang paling mudah mempunyai tiub logam nipis dengan lubang kecil di hujungnya sebagai tiub panduan tekanan, yang mengukur jumlah tekanan bendalir ke arah rasuk aliran; satu lagi tiub panduan ditarik dari dinding paip utama berhampiran hadapan tiub logam nipis. Tekan tiub dan ukur tekanan statik. Tolok tekanan pembezaan disambungkan dengan dua paip pemandu tekanan, dan tekanan yang diukur ialah tekanan dinamik. Menurut teorem Bernoulli, tekanan dinamik adalah berkadar dengan kuasa dua halaju aliran. Oleh itu, kadar aliran bendalir boleh diukur dengan tiub pitot. Selepas penambahbaikan struktur, ia menjadi tiub pitot gabungan, iaitu tiub tekanan statik pitot. Ia adalah tiub dua lapis yang dibengkokkan pada sudut tepat. Lengan luar dan lengan dalam dimeteraikan, dan terdapat beberapa lubang kecil di sekeliling lengan luar. Apabila mengukur, masukkan lengan ini ke tengah-tengah paip yang sedang diuji. Muncung selongsong dalam menghadap ke arah rasuk aliran, dan orifis lubang kecil di sekeliling selongsong luar hanya berserenjang dengan arah rasuk aliran. Pada masa ini, halaju aliran bendalir pada titik ini boleh dikira dengan mengukur perbezaan tekanan antara selongsong dalam dan luar. Tiub pitot sering digunakan untuk mengukur halaju bendalir dalam paip dan terowong angin, serta halaju sungai. Jika halaju aliran setiap bahagian diukur mengikut peraturan, ia boleh digunakan untuk mengukur kadar aliran bendalir dalam saluran paip selepas penyepaduan. Walau bagaimanapun, apabila bendalir mengandungi sejumlah kecil zarah, ia mungkin menyekat lubang pengukur, jadi ia hanya sesuai untuk mengukur aliran bendalir bebas zarah. Oleh itu, tiub pitot juga boleh digunakan untuk mengukur kelajuan angin dan aliran angin, yang merupakan prinsip anemometer tiub pitot.
