Nguyên lý của đầu dò nhiệt của máy đo gió
Nguyên tắc cơ bản của máy đo gió là đặt một dây kim loại mỏng trong chất lỏng và đốt nóng dây qua dòng điện để làm cho nhiệt độ của nó cao hơn nhiệt độ của chất lỏng, vì vậy máy đo gió dây được gọi là "dây nóng". Khi chất lỏng chảy qua dây theo phương thẳng đứng sẽ lấy đi một phần nhiệt của dây và làm giảm nhiệt độ của dây. Theo lý thuyết trao đổi nhiệt đối lưu cưỡng bức, có mối quan hệ giữa nhiệt lượng Q bị mất do dòng nóng và vận tốc v của chất lỏng. Một đầu dò dây nóng tiêu chuẩn bao gồm một sợi dây ngắn, mảnh kéo dài giữa hai giá đỡ. Dây kim loại thường được làm bằng bạch kim, rhodium, vonfram và các kim loại khác có nhiệt độ nóng chảy cao và độ dẻo tốt. Dây thường được sử dụng có đường kính 5 μm và chiều dài 2 mm; một đầu dò nhỏ có đường kính chỉ 1 μm và chiều dài 0.2 mm.
Theo các mục đích khác nhau, đầu dò dây nóng cũng có thể 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, và một màng kim loại mỏng thường được phun trên đế cách nhiệt gọi là đầu dò màng nóng, như 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 dưới dạng đường cong chuẩn; hiệu chuẩn động được thực hiện trong trường dòng chảy dao động đã biết hoặc trong mạch gia nhiệt của máy đo gió. Kiểm tra đáp ứng tần số của máy đo gió dây nóng với tín hiệu điện dao động cuối cùng. Nếu đáp ứng tần số không tốt, nó có thể được cải thiện bằng mạch bù tương ứng.
Phạm vi đo vận tốc dòng chảy từ {{0}} đến 100m/s có thể được chia thành ba phần: vận tốc thấp: 0 đến 5m/s; vận tốc trung bình: 5 đến 40m/s; vận tốc cao: 40 đến 100m/s. Đầu dò nhiệt của máy đo gió được sử dụng để đo từ 0 đến 5m/s; đầu dò quay của máy đo gió là lý tưởng để đo tốc độ dòng chảy từ 5 đến 40m/s; và ống pitot có thể được sử dụng để thu được kết quả trong phạm vi tốc độ cao. 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 của cảm biến nhiệt của máy đo gió khoảng cộng -70C. Đầu dò rôto của máy đo gió đặc biệt có thể đạt tới 350C. Ống pitot được sử dụng trên cộng 350C.
Đầu dò nhiệt cho máy đo gió
Nguyên lý làm việc của đầu dò nhiệt của máy đo gió dựa trên luồng không khí tác động lạnh lấy đi nhiệt lượng trên bộ phận đốt nóng. Với sự trợ giúp của công tắc điều chỉnh để giữ nhiệt độ không đổi, dòng điện điều chỉnh tỷ lệ thuận với tốc độ dòng chảy. Khi sử dụng đầu dò nhiệt trong dòng chảy rối, luồng không khí từ mọi hướng sẽ tác động đồng thời lên phần tử nhiệt, điều này có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của kết quả đo. Khi đo dòng chảy rối, giá trị chỉ thị của cảm biến lưu lượng máy đo gió nhiệt thường cao hơn giá trị chỉ thị của đầu dò quay. Hiện tượng trên có thể quan sát được trong quá trình đo đường ống. Tùy thuộc vào thiết kế của sự rối loạn đường ống được quản lý, nó có thể xảy ra ngay cả ở tốc độ thấp. Do đó, quá trình đo gió nên được thực hiện trên phần thẳng của đường ống. Điểm bắt đầu của đường thẳng phải cách điểm đo ít nhất 10×D (D=đường kính ống tính bằng CM); điểm cuối phải cách điểm đo ít nhất 4×D. Phần dòng chảy không được cản trở theo bất kỳ cách nào. (góc, treo lại, đối tượng, v.v.)
Nguyên lý làm việc của đầu dò bánh xe quay của máy đo gió dựa trên việc chuyển đổi chuyển động quay thành tín hiệu điện. Đầu tiên, nó đi qua một cảm biến tiệm cận để "đếm" chuyển động quay của bánh xe đang quay và tạo ra một chuỗi xung, chuỗi xung này sau đó sẽ được chuyển đổi bởi máy dò. Lấy giá trị tốc độ. Đầu dò đường kính lớn (60mm, 100mm) của máy đo gió phù hợp để đo dòng chảy rối với tốc độ 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 trong đó mặt cắt ngang của ống lớn hơn 100 lần so với mặt cắt ngang của đầu dò.
