مبدأ ومزايا مقياس شدة الريح
مبدأ العمل
يتمثل المبدأ الأساسي لجهاز قياس شدة الريح في وضع سلك معدني رفيع في سائل ، وتسخين السلك عبر تيار كهربائي لجعل درجة حرارته أعلى من درجة حرارة السائل ، لذلك يُطلق على مقياس شدة الريح السلكي اسم "السلك الساخن". عندما يتدفق السائل عبر السلك في الاتجاه العمودي ، فإنه يأخذ جزءًا من حرارة السلك ويقلل من درجة حرارة السلك. وفقًا لنظرية التبادل الحراري بالحمل القسري ، توجد علاقة بين الحرارة Q المفقودة بواسطة الخط الساخن والسرعة v للسائل. يتكون مسبار السلك الساخن القياسي من سلك قصير رفيع يمتد بين قوسين. عادة ما يتم تصنيع الأسلاك المعدنية من البلاتين والروديوم والتنغستن ومعادن أخرى ذات نقطة انصهار عالية وليونة جيدة. يبلغ قطر السلك الشائع الاستخدام 5 ميكرومتر وطوله 2 مم ؛ مسبار صغير يبلغ قطره 1 ميكرومتر فقط ويبلغ طوله 0. 2 مم. وفقًا للأغراض المختلفة ، يمكن أيضًا تحويل مسبار السلك الساخن إلى سلك مزدوج ، سلك ثلاثي ، سلك مائل ، شكل V ، شكل X ، إلخ. من أجل زيادة القوة ، يتم استخدام فيلم معدني أحيانًا بدلاً من سلك معدني ، وعادة ما يتم رش غشاء معدني رقيق على ركيزة عازلة للحرارة ، والتي تسمى مسبار الفيلم الساخن. يجب معايرة مجسات السلك الساخن قبل الاستخدام. يتم إجراء المعايرة الثابتة في نفق رياح قياسي خاص ، ويتم قياس العلاقة بين سرعة التدفق والجهد الناتج ورسمها كمنحنى قياسي ؛ يتم إجراء المعايرة الديناميكية في مجال تدفق متذبذب معروف ، أو في دائرة تسخين مقياس شدة الريح. تحقق من استجابة التردد لمقياس شدة السلك الساخن مع آخر إشارة كهربائية نابضة. إذا لم تكن استجابة التردد جيدة ، فيمكن تحسينها باستخدام دائرة التعويض المقابلة.
يمكن تقسيم نطاق قياس سرعة التدفق من {0} إلى 1 0 0 م / ث إلى ثلاثة أقسام: السرعة المنخفضة: 0 إلى 5 م / ث ؛ سرعة متوسطة: من 5 إلى 40 م / ث ؛ سرعة عالية: 40 إلى 100 م / ث. يستخدم المسبار الحراري لمقياس شدة الريح لقياس من 0 إلى 5 م / ث ؛ يعتبر مسبار العجلة الدوارة لجهاز قياس شدة الريح مثاليًا لقياس سرعة التدفق من 5 إلى 40 م / ث ؛ ويمكن أن يحصل أنبوب البيتوت على أفضل النتائج في نطاق السرعة العالية. معيار إضافي للاختيار الصحيح لمسبار معدل تدفق مقياس شدة الريح هو درجة الحرارة. عادةً ما تكون درجة حرارة المستشعر الحراري لجهاز قياس شدة الريح حوالي -70 درجة مئوية. يمكن أن يصل المسبار الدوار لمقياس شدة الريح الخاص إلى 350 درجة مئوية. تستخدم أنابيب Pitot فوق 350 درجة مئوية.
تتميز أجهزة قياس شدة الريح بالعديد من المزايا ، وفيما يلي بعض أهمها:
1. حجم صغير ، تدخل ضئيل في مجال التدفق ؛
2. نطاق تطبيق واسع. يمكن استخدامه ليس فقط للغاز ولكن أيضًا للسائل ، ويمكن استخدامه في تدفق الغاز دون سرعة الصوت أو عبر الصوت أو الأسرع من الصوت ؛
3. دقة قياس عالية وتكرار جيد. عيب مقياس شدة الريح بالسلك الساخن هو أن المسبار يتداخل مع مجال التدفق ، ومن السهل كسر السلك الساخن.
4. بالإضافة إلى قياس متوسط السرعة ، يمكنه أيضًا قياس قيمة النبض والاضطراب. بالإضافة إلى قياس الحركة أحادية الاتجاه ، يمكنه أيضًا قياس مكونات السرعة في اتجاهات متعددة في نفس الوقت.
