Trois types courants d'anémomètres
1. Anémomètre thermique
Un instrument de mesure de vitesse qui convertit les signaux de vitesse d'écoulement en signaux électriques et peut également mesurer la température ou la densité du fluide. Le principe est de placer un fil métallique fin (appelé fil chaud) chauffé électriquement dans le flux d'air. La dissipation thermique du fil chaud dans le flux d'air est liée au débit, et la dissipation thermique provoque une modification de la température du fil chaud et une modification de la résistance. Le signal de débit est ensuite converti en signal électrique. Il dispose de deux modes de fonctionnement : ① courant constant. Lorsque le courant à travers le fil chaud reste constant et que la température change, la résistance du fil chaud change, entraînant un changement de tension aux deux extrémités, et mesurant ainsi le débit Type à température constante. La température de la hotline reste constante, par exemple à 150 degrés, et le débit peut être mesuré en fonction du courant appliqué requis. Le type à température constante est plus largement utilisé que le type à courant constant.
La longueur du fil chaud est généralement de l'ordre de {{0}}.5-2 millimètres et le diamètre est de l'ordre de 1-10 micromètres. Le matériau utilisé est du platine, du tungstène ou un alliage platine-rhodium. Si un film métallique très fin (moins de 0,1 microns d'épaisseur) est utilisé à la place d'un fil métallique, on parle d'anémomètre à film chaud, qui fonctionne de la même manière qu'un fil chaud mais est principalement utilisé pour mesurer le débit de liquide. vitesse. En plus du type de ligne simple ordinaire, la hotline peut également être une combinaison de type de ligne double ou triple, utilisée pour mesurer les composantes de vitesse dans diverses directions. Le signal électrique émis par la hotline, après amplification, compensation et numérisation, peut être entré dans l'ordinateur pour améliorer la précision des mesures, compléter automatiquement le processus de post-traitement des données, étendre la fonction de mesure de la vitesse et mesurer simultanément les valeurs instantanées et moyennes. vitesses combinées et partielles, intensité de turbulence et autres paramètres de turbulence. Comparé aux tubes de Pitot, l'anémomètre à fil chaud a un volume de sonde plus petit et moins d'interférences avec le champ d'écoulement ; Réponse rapide, capable de mesurer une vitesse d'écoulement instable ; Il a l’avantage de pouvoir mesurer des vitesses très faibles (par exemple jusqu’à 0,3 mètre par seconde).
Lors de l'utilisation d'une sonde thermosensible en turbulence, le flux d'air provenant de toutes les directions impacte simultanément l'élément thermique, ce qui peut affecter la précision des résultats de mesure. Lors de mesures en turbulence, la lecture du capteur de débit de l'anémomètre thermique est souvent supérieure à celle de la sonde rotative. Le phénomène ci-dessus peut être observé lors de la mesure du pipeline. Selon différentes conceptions de gestion des écoulements turbulents dans les pipelines, cela peut même se produire à faibles vitesses. Par conséquent, le processus de mesure anémométrique doit être effectué dans la section droite du pipeline. Le point de départ de la section droite doit être au moins 10 × D (D=diamètre du tuyau, en CM) en dehors du point de mesure ; Le point final doit être au moins 4 × D derrière le point de mesure. La section du fluide ne doit présenter aucune obstruction (bords, surplombs, objets, etc.).
2. Anémomètre à turbine
Le principe de fonctionnement de la sonde à turbine d'un anémomètre est basé sur la conversion de la rotation en signaux électriques. Tout d'abord, il passe à travers une tête de détection de proximité pour « compter » la rotation de la roue et générer une série d'impulsions. Ensuite, elle est convertie et traitée par un détecteur pour obtenir la valeur de vitesse. La sonde de grand diamètre (60 mm, 100 mm) de l'anémomètre convient à la mesure d'écoulements turbulents à des vitesses moyennes à faibles (comme aux sorties de pipelines). La sonde de petit diamètre d'un anémomètre est plus adaptée pour mesurer le débit d'air dans les canalisations dont la section transversale est supérieure à 100 fois celle de la sonde.
3. Anémomètre à tube de Pitot
Inventé par le physicien français H. Pito au XVIIIe siècle. Un simple tube de Pitot comporte un tube métallique mince avec un petit trou à l'extrémité servant de tube de guidage de pression, qui mesure la pression totale du fluide dans la direction du faisceau d'écoulement ; Un autre tube de pression est sorti de la paroi principale du pipeline, près de l'avant du tube mince en métal, pour mesurer la pression statique. Le manomètre différentiel est connecté à deux conduites de pression et la pression mesurée est la pression dynamique. Selon le théorème de Bernoulli, la pression dynamique est proportionnelle au carré de la vitesse d'écoulement. Par conséquent, la vitesse d’écoulement du fluide peut être mesurée à l’aide d’un tube de Pitot. Après des améliorations structurelles, il devient un tube de Pitot combiné, à savoir un tube de pression statique de Pitot. Il s'agit d'un tube à double couche plié à angle droit. Le manchon extérieur et le manchon intérieur sont scellés et il y a plusieurs petits trous autour du manchon extérieur. Lors de la mesure, insérez ce manchon au milieu du pipeline mesuré. L'embouchure du boîtier intérieur fait face à la direction du faisceau d'écoulement et les ouvertures des petits trous autour du boîtier extérieur sont perpendiculaires à la direction du faisceau d'écoulement. À ce stade, la différence de pression entre les boîtiers intérieur et extérieur peut être mesurée pour calculer la vitesse d'écoulement du fluide à ce stade. Les tubes de Pitot sont couramment utilisés pour mesurer la vitesse des fluides dans les pipelines et les souffleries, ainsi que dans les rivières. Si la vitesse d'écoulement de chaque section est mesurée conformément à la réglementation, elle peut être intégrée pour mesurer le débit du fluide dans la canalisation. Mais lorsque le fluide contient une petite quantité de particules, il peut bloquer le trou de mesure, il ne convient donc que pour mesurer le débit de fluides sans particules. Ainsi, les tubes de Pitot peuvent également être utilisés pour mesurer la vitesse du vent et le débit, ce qui est le principe des anémomètres à tube de Pitot.
