Cấu trúc cảm biến và nguyên lý của máy đo gió
Máy đo gió có thể cung cấp dữ liệu hướng và tốc độ gió được ghi lại nguyên bản nhất trong các trạm thủy văn, bảo vệ môi trường, nông nghiệp, lâm nghiệp, nhà máy điện, hải đảo, giao thông, hầm mỏ và các ngành công nghiệp khác.
Cảm biến máy đo gió sử dụng cấu trúc khung xoay hai cốc truyền thống. Nó chuyển đổi tốc độ gió thành tốc độ quay của khung quay.
Để giảm tốc độ gió ban đầu, người ta sử dụng cốc gió nhẹ làm bằng vật liệu đặc biệt và giá đỡ vòng bi bằng đá quý. Sau khi được cảm biến phát hiện, thiết bị cố định trên khung quay sẽ truyền tín hiệu về máy chủ để đo.
Bộ vi điều khiển trong các mẫu máy đo gió sẽ hiệu chỉnh và tính toán tín hiệu đầu ra của cảm biến gió;
Cuối cùng, thiết bị đưa ra năm thông số: tốc độ gió tức thời/tốc độ gió trung bình trong một phút/mức gió tức thời/mức gió trung bình trong một phút/chiều cao sóng tương ứng với cấp độ gió trung bình.
Các thông số đo được hiển thị trực tiếp bằng kỹ thuật số trên màn hình LCD của thiết bị.
Để giảm mức tiêu thụ điện năng của thiết bị, các cảm biến và bộ vi điều khiển trong thiết bị đã thực hiện một loạt các biện pháp đặc biệt để giảm mức tiêu thụ điện năng.
Để đảm bảo độ tin cậy của dữ liệu, khi điện áp nguồn quá thấp, dấu pin ở phía dưới màn hình hiển thị thiếu nguồn, nhắc nhở người dùng rằng điện áp nguồn quá thấp và dữ liệu không còn nữa. đáng tin cậy và pin cần được thay thế kịp thời.
Máy đo gió hoạt động như thế nào
Nguyên lý cơ bản của máy đo gió là đặt một dây kim loại mỏng vào chất lỏng và truyền một dòng điện làm nóng dây sao cho nhiệt độ của nó cao hơn nhiệt độ của chất lỏng, vì vậy máy đo gió có dây được gọi là "dây nóng". Khi chất lỏng chảy qua dây theo phương thẳng đứng sẽ lấy đi một phần nhiệt lượng từ dây khiến nhiệt độ của dây giảm xuống. Theo lý thuyết trao đổi nhiệt đối lưu cưỡng bức, có thể suy ra rằng có mối quan hệ giữa nhiệt Q bị mất đi bởi dây nóng và vận tốc v của chất lỏng. Một đầu dò dây nóng tiêu chuẩn bao gồm hai giá đỡ kéo dài một sợi dây kim loại ngắn, mỏng, như trong Hình 2.1. Dây kim loại thường được làm bằng kim loại có nhiệt độ nóng chảy cao và độ dẻo tốt như bạch kim, rhodium và vonfram. Các dây thường được sử dụng có đường kính 5 μm và chiều dài 2 mm; đầu dò nhỏ nhất có đường kính chỉ 1 μm và chiều dài 0,2 mm. Theo các mục đích sử dụng khác nhau, đầu dò dây nóng cũng được chế tạo thành dây đôi, dây ba, dây xiên, hình chữ V, hình chữ X, v.v. Để tăng độ bền, đôi khi người ta sử dụng màng kim loại thay cho dây kim loại. Một màng kim loại mỏng thường được phun lên bề mặt cách nhiệt, gọi là đầu dò màng nóng, như trên Hình 2.2. Đầu dò dây nóng phải được hiệu chuẩn trước khi sử dụng. Hiệu chuẩn tĩnh được thực hiện trong một đường hầm gió tiêu chuẩn đặc biệt và mối quan hệ giữa tốc độ dòng chảy và điện áp đầu ra được đo và vẽ thành một đường cong tiêu chuẩn; hiệu chuẩn động được thực hiện trong trường dòng dao động đã biết hoặc bằng cách thêm mạch gia nhiệt vào máy đo gió. Tín hiệu điện xung cuối cùng được sử dụng để xác minh đáp ứng tần số của máy đo gió dây nóng. Nếu đáp ứng tần số không tốt, mạch bù tương ứng có thể được sử dụng để cải thiện.
Phạm vi đo vận tốc dòng chảy từ {{0}} đến 100m/s có thể được chia thành ba phần: tốc độ thấp: 0 đến 5m/s; tốc độ trung bình: 5 đến 40m/s; tốc độ cao: 40 đến 100m/s. Đầu dò nhiệt của máy đo gió được sử dụng để đo chính xác từ 0 đến 5m/s; đầu dò bánh xe của máy đo gió là lý tưởng để đo tốc độ dòng chảy từ 5 đến 40m/s; và ống pitot được sử dụng để thu được kết quả tốt nhất ở dải tốc độ cao. kết quả. Một tiêu chí bổ sung để lựa chọn chính xác đầu dò tốc độ dòng chảy của máy đo gió là nhiệt độ. Thông thường nhiệt độ hoạt động của cảm biến nhiệt của máy đo gió là khoảng +-70C. Đầu dò bánh xe của máy đo gió đặc biệt có thể đạt tới 350C. Ống pitot được sử dụng trên +350C.
