Introduction aux principes des anémomètres
Un anémomètre est un instrument utilisé pour mesurer la vitesse du vent. Il en existe de nombreux types. La station météorologique couramment utilisée est un anémomètre à coupe-vent.
Il est constitué de trois coupelles vides coniques paraboliques fixées les unes aux autres sur un support à 120 degrés.
L'ensemble de la partie détection est installé sur l'axe de rotation vertical. Sous l'action du vent, la coupelle à vent tourne autour de son axe à une vitesse proportionnelle à la vitesse du vent.
Le principe de base d'un anémomètre est de placer un mince fil métallique dans un fluide et de chauffer le fil avec un courant électrique pour l'élever au-dessus de la température du fluide. C'est pourquoi les anémomètres sont appelés « hotlines ».
Lorsque le fluide circule à travers le fil métallique dans une direction verticale, il enlève une partie de la chaleur du fil et abaisse sa température.
Selon la théorie du transfert de chaleur par convection forcée, on peut en déduire qu’il existe une relation entre la perte de chaleur Q du fil chaud et la vitesse v du fluide.
La sonde à fil chaud standard comprend deux supports serrés avec des fils fins et courts. Les fils métalliques sont généralement constitués de platine, de rhodium, de tungstène et d'autres métaux ayant des points de fusion élevés et une bonne ductilité.
Le diamètre de fil couramment utilisé est de 5 µm. La longueur est de 2 mm ; La petite sonde a un diamètre de seulement 1 µm. La longueur est de 0,2 mm. Selon différents objectifs, la sonde à fil chaud peut également être transformée en double, triple, diagonale, en forme de V, en forme de X, etc.
Afin d'améliorer la résistance, des films métalliques sont parfois utilisés à la place des fils métalliques, et une couche de film métallique est généralement pulvérisée sur le substrat isolant, appelée sonde à film chaud.
La sonde à fil chaud doit être calibrée avant utilisation. L'étalonnage statique est effectué dans une soufflerie standard spéciale.
Mesurez la relation entre le débit et la tension de sortie et tracez-la sous forme de courbe standard.
L'étalonnage dynamique est effectué dans un champ d'écoulement pulsé connu ou ajouté au circuit de chauffage de l'anémomètre.
Des signaux électriques pulsés sont utilisés pour vérifier la réponse en fréquence de l'anémomètre à fil chaud. Si la réponse en fréquence n'est pas bonne, elle peut être améliorée en utilisant des circuits de compensation correspondants.
