Principe de la sonde thermique de l'anémomètre
Le principe de base d'un anémomètre est de placer un fil métallique fin dans un fluide et de faire passer un courant électrique pour chauffer le fil afin que sa température soit supérieure à la température du fluide, c'est pourquoi l'anémomètre à fil est appelé « fil chaud ». Lorsque le fluide circule à travers le fil métallique dans le sens vertical, il enlève une partie de la chaleur du fil métallique, provoquant une baisse de la température du fil métallique. Selon la théorie de l’échange thermique par convection forcée, on peut déduire qu’il existe une relation entre la chaleur Q perdue par le fil chaud et la vitesse v du fluide. Une sonde à fil chaud standard est constituée d'un fil court et fin tendu entre deux supports. Le fil métallique est généralement constitué de métaux ayant des points de fusion élevés et une bonne ductilité, tels que le platine, le rhodium et le tungstène. Les fils couramment utilisés ont un diamètre de 5 μm et une longueur de 2 mm ; la petite sonde a un diamètre de seulement 1 μm et une longueur de 0,2 mm.
Selon différentes utilisations, les sondes à fil chaud sont également transformées en fils doubles, fils triples, fils obliques, en forme de V, en forme de X, etc. Afin d'augmenter la résistance, un film métallique est parfois utilisé à la place d'un fil métallique. Un mince film métallique est généralement pulvérisé sur un substrat thermiquement isolant, appelé sonde à film chaud, comme le montre la figure 2.2. Les sondes à fil chaud doivent être étalonnées avant utilisation. L'étalonnage statique est effectué dans une soufflerie standard spéciale, et la relation entre la vitesse d'écoulement et la tension de sortie est mesurée et tracée dans une courbe standard ; l'étalonnage dynamique est effectué dans un champ d'écoulement pulsé connu, ou en ajoutant un circuit de chauffage à l'anémomètre. Le dernier signal électrique pulsé est utilisé pour vérifier la réponse en fréquence de l'anémomètre à fil chaud. Si la réponse en fréquence n'est pas bonne, le circuit de compensation correspondant peut être utilisé pour l'améliorer.
La plage de mesure de la vitesse d'écoulement de {{0}} à 100 m/s peut être divisée en trois sections : faible vitesse : 0 à 5 m/s ; vitesse moyenne : 5 à 40 m/s ; grande vitesse : 40 à 100m/s. La sonde thermique de l'anémomètre est utilisée pour des mesures de 0 à 5 m/s ; la sonde à roue de l'anémomètre est idéale pour mesurer des débits de 5 à 40 m/s ; et le tube de Pitot peut être utilisé pour obtenir des résultats dans la plage des vitesses élevées. Un critère supplémentaire pour le choix correct de la sonde de vitesse d'écoulement d'un anémomètre est la température. Habituellement, la température de fonctionnement du capteur thermique d'un anémomètre est d'environ +-70C. La sonde de roue de l'anémomètre spécial peut atteindre 350C. Le tube de Pitot est utilisé au-dessus de +350C.
Sonde thermique pour anémomètre
Le principe de fonctionnement de la sonde thermique de l'anémomètre est basé sur le flux d'air froid d'impact évacuant la chaleur sur l'élément chauffant. A l'aide d'un interrupteur de réglage pour maintenir la température constante, le courant de réglage est proportionnel au débit. Lors de l'utilisation d'une sonde thermique dans un écoulement turbulent, le flux d'air provenant de toutes les directions frappe simultanément l'élément thermique, affectant la précision des résultats de mesure. Lors de mesures en écoulement turbulent, la valeur d'indication du capteur de débit de l'anémomètre thermique est souvent supérieure à celle de la sonde à roue. Les phénomènes ci-dessus peuvent être observés lors de la mesure du pipeline. Selon la conception de la gestion des turbulences dans les conduites, elles peuvent se produire même à faible vitesse. Par conséquent, le processus de mesure anémométrique doit être effectué sur la partie droite du tuyau. Le point de départ de la partie droite doit être au moins 10×D (D=diamètre du tuyau, en CM) devant le point de mesure ; le point final doit être au moins 4×D après le point de mesure. Il ne doit y avoir aucune obstruction dans la section fluide. (bords, surplombs, objets, etc.)
Le principe de fonctionnement de la sonde à roue de l'anémomètre est basé sur la conversion de la rotation en signaux électriques. Tout d'abord, grâce à un démarrage par induction de proximité, la rotation de la roue est « comptée » et une série d'impulsions est générée, qui est ensuite convertie et traitée par le détecteur. Obtenez la valeur de la vitesse. La sonde de grand diamètre (60 mm, 100 mm) de l'anémomètre est adaptée à la mesure d'écoulements turbulents avec des débits moyens et faibles (comme en sortie de canalisation). La sonde de petit diamètre de l'anémomètre est plus adaptée à la mesure du débit d'air lorsque la section transversale du tuyau est plus de 100 fois plus grande que la section transversale de la tête d'exploration.
