หลักการสอบสวนความร้อนของเครื่องวัดความเร็วลม
หลักการพื้นฐานของเครื่องวัดความเร็วลมคือการวางลวดโลหะบางๆ ลงในของไหลและส่งกระแสไฟฟ้าเพื่อให้ความร้อนแก่ลวดเพื่อให้อุณหภูมิสูงกว่าอุณหภูมิของของไหล ดังนั้นเครื่องวัดความเร็วลมแบบลวดจึงเรียกว่า "ลวดร้อน" เมื่อของไหลไหลผ่านลวดโลหะในแนวตั้ง จะดึงความร้อนบางส่วนออกจากลวดโลหะ ทำให้อุณหภูมิของลวดโลหะลดลง ตามทฤษฎีการแลกเปลี่ยนความร้อนแบบบังคับพาความร้อน สามารถสรุปได้ว่ามีความสัมพันธ์ระหว่างความร้อน Q ที่สูญเสียไปจากลวดร้อนกับความเร็ว v ของของไหล โพรบลวดร้อนมาตรฐานประกอบด้วยลวดเส้นเล็กสั้นๆ ที่ขึงระหว่างขายึดสองตัว ลวดโลหะมักทำจากโลหะที่มีจุดหลอมเหลวสูงและมีความเหนียวที่ดี เช่น แพลทินัม โรเดียม และทังสเตน สายไฟที่ใช้กันทั่วไปมีเส้นผ่านศูนย์กลาง5μmและยาว 2 มม. โพรบขนาดเล็กมีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียง 1μm และความยาว 0.2 มม.
ตามการใช้งานที่แตกต่างกัน หัววัดลวดร้อนยังถูกสร้างเป็นสายคู่ สายสาม สายเฉียง รูปทรง V รูปทรง X เป็นต้น เพื่อเพิ่มความแข็งแรง บางครั้งจึงใช้ฟิล์มโลหะแทนลวดโลหะ โดยปกติแล้วจะพ่นฟิล์มโลหะบางบนพื้นผิวที่เป็นฉนวนความร้อน ซึ่งเรียกว่าหัววัดฟิล์มร้อน ดังแสดงในรูปที่ 2.2 ต้องปรับเทียบโพรบลวดร้อนก่อนใช้งาน การสอบเทียบแบบคงที่จะดำเนินการในอุโมงค์ลมมาตรฐานพิเศษ และความสัมพันธ์ระหว่างความเร็วการไหลและแรงดันเอาต์พุตจะถูกวัดและวาดลงในเส้นโค้งมาตรฐาน การสอบเทียบแบบไดนามิกจะดำเนินการในสนามการไหลที่เป็นที่รู้จัก หรือโดยการเพิ่มวงจรทำความร้อนให้กับเครื่องวัดความเร็วลม สัญญาณไฟฟ้าที่เต้นเป็นจังหวะสุดท้ายจะใช้เพื่อตรวจสอบการตอบสนองความถี่ของเครื่องวัดความเร็วลมแบบลวดร้อน หากการตอบสนองความถี่ไม่ดี สามารถใช้วงจรชดเชยที่สอดคล้องกันเพื่อปรับปรุงได้
ช่วงการวัดความเร็วการไหลตั้งแต่ {{0}} ถึง 100m/s สามารถแบ่งออกเป็นสามส่วน: ความเร็วต่ำ: 0 ถึง 5m/s; ความเร็วปานกลาง: 5 ถึง 40m/s; ความเร็วสูง: 40 ถึง 100 เมตร/วินาที หัววัดความร้อนของเครื่องวัดความเร็วลมใช้สำหรับการวัดตั้งแต่ 0 ถึง 5 เมตรต่อวินาที หัววัดแบบล้อของเครื่องวัดความเร็วลมเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการวัดอัตราการไหลตั้งแต่ 5 ถึง 40 เมตรต่อวินาที และสามารถใช้ท่อพิโตต์เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ในช่วงความเร็วสูง เกณฑ์เพิ่มเติมสำหรับการเลือกโพรบวัดความเร็วการไหลของเครื่องวัดความเร็วลมที่ถูกต้องคืออุณหภูมิ โดยปกติอุณหภูมิในการทำงานของเซนเซอร์วัดอุณหภูมิของเครื่องวัดความเร็วลมจะอยู่ที่ประมาณ +-70C หัววัดวงล้อของเครื่องวัดความเร็วลมแบบพิเศษสามารถเข้าถึง 350C ท่อ Pitot ใช้สูงกว่า +350C
หัววัดความร้อนสำหรับเครื่องวัดความเร็วลม
หลักการทำงานของหัววัดความร้อนของเครื่องวัดความเร็วลมนั้นขึ้นอยู่กับกระแสลมปะทะความเย็นที่ดึงความร้อนบนองค์ประกอบความร้อนออกไป ด้วยความช่วยเหลือของสวิตช์ปรับเพื่อรักษาอุณหภูมิให้คงที่ กระแสการปรับจะเป็นสัดส่วนกับอัตราการไหล เมื่อใช้หัววัดความร้อนในกระแสลมเชี่ยว การไหลเวียนของอากาศจากทุกทิศทางจะกระทบกับองค์ประกอบความร้อนพร้อมกัน ซึ่งส่งผลต่อความแม่นยำของผลการวัด เมื่อวัดการไหลเชี่ยว ค่าบ่งชี้ของเซ็นเซอร์วัดความเร็วลมความร้อนมักจะสูงกว่าค่าของหัววัดล้อ ปรากฏการณ์ข้างต้นสามารถสังเกตได้ในระหว่างการตรวจวัดท่อ ขึ้นอยู่กับการออกแบบวิธีจัดการความปั่นป่วนของท่อ มันสามารถเกิดขึ้นได้แม้ที่ความเร็วต่ำ ดังนั้นควรดำเนินการวัดความเร็วลมที่ส่วนตรงของท่อ จุดเริ่มต้นของชิ้นส่วนที่เป็นเส้นตรงควรมีขนาดอย่างน้อย 10×D (D=เส้นผ่านศูนย์กลางท่อ เป็น CM) ที่ด้านหน้าจุดวัด จุดสิ้นสุดควรอยู่ห่างจากจุดวัดอย่างน้อย 4×D จะต้องไม่มีสิ่งกีดขวางในส่วนของเหลว (ขอบ ส่วนยื่น วัตถุ ฯลฯ)
หลักการทำงานของหัววัดความเร็วลมนั้นขึ้นอยู่กับการแปลงการหมุนเป็นสัญญาณไฟฟ้า ประการแรก การหมุนของล้อจะถูก "นับ" โดยการสตาร์ทแบบเหนี่ยวนำใกล้เคียง และสร้างอนุกรมพัลส์ ซึ่งจากนั้นจะถูกแปลงและประมวลผลโดยเครื่องตรวจจับ รับค่าความเร็ว หัววัดเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ (60 มม., 100 มม.) ของเครื่องวัดความเร็วลมเหมาะสำหรับการวัดการไหลเชี่ยวที่มีอัตราการไหลปานกลางและเล็ก (เช่น ที่ทางออกของท่อ) หัววัดเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กของเครื่องวัดความเร็วลมเหมาะสำหรับการวัดการไหลของอากาศมากกว่า โดยที่หน้าตัดของท่อมีขนาดใหญ่กว่าหน้าตัดของหัวสำรวจมากกว่า 100 เท่า
