Sensora uzbūve un anemometra darbības princips
Anemometri var nodrošināt oriģinālākos reģistrētos vēja ātruma un virziena datus hidrogrāfijas stacijās, vides aizsardzībā, lauksaimniecībā, mežsaimniecībā, spēkstacijās, salās, transportā, raktuvēs un citās nozarēs.
Anemometra sensors izmanto tradicionālu divu kausu rotējošu rāmja struktūru. Tas pārvērš vēja ātrumu rotējošā rāmja rotācijas ātrumā.
Lai samazinātu starta vēja ātrumu, tiek izmantots viegls no īpašiem materiāliem izgatavots vēja kauss un dārgakmeņu gultņa balsts. Pēc sensora noteikšanas ierīce, kas piestiprināta pie rotējošā rāmja, pārraida signālu uz resursdatoru mērīšanai.
Mikrokontrolleris anemometrā ņem, koriģē un aprēķina vēja sensora izejas signālu;
Visbeidzot, instruments izvada piecus parametrus: momentānais vēja ātrums / vienas minūtes vidējais vēja ātrums / momentānais vēja līmenis / vienas minūtes vidējais vēja līmenis / viļņu augstums, kas atbilst vidējam vēja līmenim.
Izmērītie parametri tiek tieši parādīti digitālā instrumenta LCD displejā.
Lai samazinātu instrumenta enerģijas patēriņu, instrumenta sensori un mikrokontrolleri ir veikuši virkni īpašu pasākumu, lai samazinātu enerģijas patēriņu.
Lai nodrošinātu datu ticamību, kad strāvas padeves spriegums ir pārāk zems, akumulatora atzīme displeja apakšā norāda uz strāvas trūkumu, liekot lietotājam, ka barošanas spriegums ir pārāk zems un dati vairs nav uzticams, un akumulators ir savlaicīgi jānomaina.
Kā darbojas anemometrs
Anemometra pamatprincips ir ievietot šķidrumā plānu metāla stiepli un izlaist elektrisko strāvu, lai vads uzsildītu tā, lai tā temperatūra būtu augstāka par šķidruma temperatūru, tāpēc stieples anemometru sauc par "karsto vadu". Kad šķidrums plūst caur vadu vertikālā virzienā, tas atņems daļu siltuma no stieples, izraisot stieples temperatūras pazemināšanos. Saskaņā ar piespiedu konvekcijas siltuma apmaiņas teoriju var secināt, ka pastāv saistība starp karstā stieples zaudēto siltumu Q un šķidruma ātrumu v. Standarta karstās stieples zonde sastāv no diviem kronšteiniem, kas izstiepj īsu, plānu metāla stiepli, kā parādīts 2.1. attēlā. Metāla stieple parasti ir izgatavota no metāliem ar augstu kušanas temperatūru un labu elastību, piemēram, platīnu, rodiju un volframu. Parasti izmantoto vadu diametrs ir 5 μm un garums 2 mm; mazākās zondes diametrs ir tikai 1 μm un garums 0,2 mm. Atbilstoši dažādiem pielietojumiem no karsto stiepļu zondēm izgatavo arī dubultvadus, trīsstieņus, slīpos vadus, V formas, X formas utt. Lai palielinātu stiprību, dažreiz metāla stieples vietā izmanto metāla plēvi. Plānu metāla plēvi parasti izsmidzina uz siltumizolējoša substrāta, ko sauc par karstās plēves zondi, kā parādīts 2.2. attēlā. Pirms lietošanas karstās stieples zondes ir jākalibrē. Statiskā kalibrēšana tiek veikta īpašā standarta vēja tunelī, un attiecība starp plūsmas ātrumu un izejas spriegumu tiek mērīta un ievilkta standarta līknē; dinamisko kalibrēšanu veic zināmā pulsējošās plūsmas laukā vai pievienojot anemometram apkures loku. Pēdējais pulsējošais elektriskais signāls tiek izmantots, lai pārbaudītu karstās stieples anemometra frekvences reakciju. Ja frekvences reakcija nav laba, tās uzlabošanai var izmantot atbilstošo kompensācijas ķēdi.
Plūsmas ātruma mērīšanas diapazonu no {{0}} līdz 100m/s var iedalīt trīs sadaļās: mazs ātrums: no 0 līdz 5m/s; vidējais ātrums: no 5 līdz 40 m/s; liels ātrums: no 40 līdz 100 m/s. Anemometra termisko zondi izmanto precīzai mērīšanai no 0 līdz 5m/s; anemometra riteņu zonde ir ideāli piemērota plūsmas ātruma mērīšanai no 5 līdz 40m/s; un Pito caurule tiek izmantota, lai iegūtu labākos rezultātus ātrgaitas diapazonā. rezultāts. Papildu kritērijs pareizai anemometra plūsmas ātruma zondes izvēlei ir temperatūra. Parasti anemometra termiskā sensora darba temperatūra ir aptuveni +-70C. Speciālā anemometra riteņu zonde var sasniegt 350C. Pito caurule tiek izmantota virs +350C.
