Máy đo gió là một dụng cụ đo tốc độ của không khí. Có rất nhiều loại của nó. Được sử dụng phổ biến nhất trong các trạm khí tượng là máy đo gió cốc gió. Nó bao gồm ba cốc rỗng hình nón hình parabol được cố định trên giá đỡ ở góc 120 độ với nhau để tạo thành bộ phận cảm biến. Các bề mặt lõm của cốc rỗng đều theo một hướng. Toàn bộ phần cảm ứng được lắp đặt trên một trục quay thẳng đứng. Dưới tác động của gió, cốc gió quay quanh trục với tốc độ tỉ lệ thuận với tốc độ gió. Hôm nay, hãy giới thiệu ba máy đo gió:
1. Máy đo gió nhiệt
Máy đo tốc độ chuyển đổi tín hiệu tốc độ dòng chảy thành tín hiệu điện và cũng có thể đo nhiệt độ hoặc mật độ chất lỏng. Nguyên tắc là một dây kim loại mỏng (gọi là dây nóng) được làm nóng bằng điện được đặt trong luồng không khí và sự tản nhiệt của dây nóng trong luồng không khí có liên quan đến tốc độ dòng chảy và nguyên nhân tản nhiệt sự thay đổi nhiệt độ của dây nóng gây ra sự thay đổi điện trở và tín hiệu tốc độ dòng chảy được chuyển đổi thành tín hiệu điện. Nó có hai chế độ làm việc: ①Dòng chảy không đổi. Cường độ dòng điện qua dây nóng không đổi, khi nhiệt độ thay đổi thì điện trở của dây nóng thay đổi, do đó hiệu điện thế giữa hai đầu dây nóng thay đổi, từ đó đo được tốc độ dòng điện. ② Loại nhiệt độ không đổi. Nhiệt độ của dây nóng được giữ không đổi, chẳng hạn như 150 độ và tốc độ dòng chảy có thể được đo theo dòng điện cần thiết để áp dụng. Loại nhiệt độ không đổi được sử dụng rộng rãi hơn loại lưu lượng không đổi.
Chiều dài của dây nóng thường nằm trong khoảng {{0}}.5 đến 2 mm, đường kính nằm trong khoảng từ 1 đến 10 micron và vật liệu là bạch kim, vonfram hoặc bạch kim-rhodium hợp kim. Nếu một màng kim loại rất mỏng (độ dày dưới 0,1 micron) được sử dụng để thay thế dây kim loại, thì đó là máy đo gió màng nóng. Ngoài loại một dây thông thường, dây nóng cũng có thể là loại hai dây hoặc ba dây kết hợp để đo các thành phần vận tốc theo mọi hướng. Đầu ra tín hiệu điện từ dây nóng được khuếch đại, bù và số hóa rồi nhập vào máy tính, có thể cải thiện độ chính xác của phép đo, tự động hoàn thành quy trình xử lý hậu kỳ dữ liệu và mở rộng các chức năng đo tốc độ, chẳng hạn như hoàn thành đồng thời tức thời giá trị và giá trị trung bình thời gian, tốc độ kết hợp và tốc độ phụ, mức độ nhiễu loạn và các thông số nhiễu loạn khác. So với ống pitot, máy đo gió dây nóng [1] có ưu điểm là kích thước đầu dò nhỏ, nhiễu nhỏ đối với trường dòng chảy, phản ứng nhanh và có thể đo vận tốc dòng chảy không ổn định;
Khi sử dụng đầu dò nhiệt trong dòng chảy rối, luồng không khí từ mọi hướng sẽ đồng thời đập vào phần tử nhiệt, ảnh hưởng đến độ chính xác của kết quả đo. Khi đo dòng chảy rối, cảm biến lưu lượng của máy đo gió nhiệt có xu hướng có chỉ số cao hơn so với đầu dò rôto. Các hiện tượng trên có thể được quan sát thấy trong quá trình đo đường ống. Tùy thuộc vào thiết kế quản lý sự nhiễu loạn trong đường ống, nó có thể xảy ra ngay cả ở tốc độ thấp. Do đó, quá trình đo gió nên được thực hiện trên đoạn thẳng của đường ống. Điểm bắt đầu của phần đường thẳng phải cách điểm đo (D=đường kính ống, tính bằng CM) ít nhất là 10×D; điểm cuối phải cách điểm đo ít nhất 4×D. Phần chất lỏng không được có bất kỳ vật cản nào (gờ, phần treo lại, vật thể, v.v.).
2. Máy đo gió cánh quạt
Nguyên lý hoạt động của đầu dò bánh công tác của máy đo gió dựa trên việc chuyển đổi chuyển động quay thành tín hiệu điện, đầu tiên thông qua đầu cảm ứng tiệm cận, "đếm" chuyển động quay của bánh công tác và tạo ra một chuỗi xung, sau đó được máy dò chuyển đổi để thu được Tốc độ. giá trị. Đầu dò đường kính lớn (60mm, 100mm) của máy đo gió phù hợp để đo dòng chảy rối với vận tốc dòng chảy trung bình và nhỏ (chẳng hạn như ở đầu ra của đường ống). Đầu dò đường kính nhỏ của máy đo gió phù hợp hơn để đo luồng không khí có diện tích mặt cắt ngang của ống lớn hơn 100 lần so với diện tích mặt cắt ngang của đầu dò.
3. Máy đo gió ống pitot
Nó được phát minh bởi nhà vật lý người Pháp H. Pitot vào thế kỷ 18. Ống pitot đơn giản nhất có một ống kim loại mỏng có một lỗ nhỏ ở cuối làm ống dẫn áp suất, ống này đo áp suất tổng của chất lỏng theo hướng của chùm tia; một ống dẫn hướng khác được rút ra từ thành của ống chính gần mặt trước của ống kim loại mỏng. Nhấn ống và đo áp suất tĩnh. Đồng hồ đo áp suất chênh lệch được kết nối với hai ống dẫn áp suất và áp suất đo được là áp suất động. Theo định lý Bernoulli, áp suất động tỉ lệ với bình phương vận tốc dòng chảy. Do đó, tốc độ dòng chảy của chất lỏng có thể được đo bằng ống pitot. Sau khi cải tiến cấu trúc, nó trở thành một ống pitot kết hợp, nghĩa là một ống áp suất tĩnh pitot. Nó là một ống hai lớp uốn cong ở một góc bên phải. Tay áo bên ngoài và tay áo bên trong được bịt kín, và có một số lỗ nhỏ xung quanh tay áo bên ngoài. Khi đo, chèn ống bọc này vào giữa đường ống cần kiểm tra. Vòi của vỏ bên trong hướng về hướng của chùm tia dòng chảy và lỗ của lỗ nhỏ xung quanh vỏ ngoài chỉ vuông góc với hướng của tia dòng chảy. Tại thời điểm này, tốc độ dòng chảy của chất lỏng tại điểm này có thể được tính bằng cách đo chênh lệch áp suất giữa vỏ bên trong và bên ngoài. Ống pitot thường được sử dụng để đo vận tốc của chất lỏng trong đường ống và đường hầm gió, cũng như vận tốc dòng sông. Nếu tốc độ dòng chảy của từng phần được đo theo quy định, nó có thể được sử dụng để đo tốc độ dòng chảy của chất lỏng trong đường ống sau khi tích hợp. Tuy nhiên, khi chất lỏng chứa một lượng nhỏ các hạt, nó có thể chặn lỗ đo, vì vậy nó chỉ thích hợp để đo lưu lượng của chất lỏng không có hạt. Do đó, ống pitot cũng có thể được sử dụng để đo tốc độ gió và lưu lượng gió, đây là nguyên tắc của máy đo gió ống pitot.
