หลักการของหัววัดความร้อนของเครื่องวัดความเร็วลม
หลักการพื้นฐานของเครื่องวัดความเร็วลมคือการวางลวดโลหะบางๆ ลงในของไหล และให้ความร้อนแก่ลวดผ่านกระแสไฟฟ้าเพื่อทำให้อุณหภูมิสูงกว่าของของไหล ดังนั้นเครื่องวัดความเร็วลมแบบลวดจึงเรียกว่า "ลวดร้อน" เมื่อของเหลวไหลผ่านเส้นลวดในแนวดิ่ง จะช่วยดึงความร้อนส่วนหนึ่งของเส้นลวดออกไปและทำให้อุณหภูมิของเส้นลวดลดลง ตามทฤษฎีการแลกเปลี่ยนความร้อนด้วยการพาความร้อนแบบบังคับ มีความสัมพันธ์ระหว่างความร้อน Q ที่สูญเสียไปโดยสายร้อนและความเร็ว v ของของไหล โพรบลวดร้อนมาตรฐานประกอบด้วยเส้นลวดสั้นและบางที่ขึงอยู่ระหว่างขายึดสองอัน ลวดโลหะมักทำจากแพลทินัม โรเดียม ทังสเตน และโลหะอื่นๆ ที่มีจุดหลอมเหลวสูงและมีความเหนียวดี ลวดที่ใช้กันทั่วไปมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 5 μmและความยาว 2 มม. หัววัดขนาดเล็กมีเส้นผ่านศูนย์กลางเพียง 1 μm และความยาว 0.2 มม.
ตามวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกัน หัววัดลวดร้อนยังสามารถทำเป็นลวดคู่ ลวดสามเส้น ลวดเฉียง รูปทรงตัววี รูปทรงตัว X เป็นต้น เพื่อเพิ่มความแข็งแรง บางครั้งฟิล์มโลหะจึงถูกนำมาใช้แทนลวดโลหะ และมักจะพ่นฟิล์มโลหะบาง ๆ บนพื้นผิวที่เป็นฉนวนความร้อน ซึ่งเรียกว่า Hot Film Probe ดังรูปที่ 2.2 ต้องสอบเทียบโพรบลวดร้อนก่อนใช้งาน การสอบเทียบแบบคงที่ดำเนินการในอุโมงค์ลมมาตรฐานพิเศษ และความสัมพันธ์ระหว่างความเร็วการไหลและแรงดันเอาต์พุตจะถูกวัดและวาดเป็นเส้นโค้งมาตรฐาน การสอบเทียบแบบไดนามิกดำเนินการในสนามการไหลที่ผันผวนที่ทราบ หรือในวงจรทำความร้อนของเครื่องวัดความเร็วลม ตรวจสอบการตอบสนองความถี่ของเครื่องวัดความเร็วลมแบบลวดร้อนด้วยสัญญาณไฟฟ้าที่เต้นเป็นจังหวะล่าสุด หากการตอบสนองความถี่ไม่ดีก็สามารถปรับปรุงได้ด้วยวงจรชดเชยที่สอดคล้องกัน
ช่วงการวัดความเร็วการไหลตั้งแต่ {{0}} ถึง 100m/s สามารถแบ่งออกเป็นสามส่วน: ความเร็วต่ำ: 0 ถึง 5m/s; ความเร็วปานกลาง: 5 ถึง 40m/s; ความเร็วสูง: 40 ถึง 100m/s หัววัดความร้อนของเครื่องวัดความเร็วลมใช้สำหรับการวัด 0 ถึง 5 เมตร/วินาที หัววัดแบบหมุนของเครื่องวัดความเร็วลมเหมาะสำหรับการวัดความเร็วการไหล 5 ถึง 40 เมตร/วินาที และท่อ Pitot สามารถใช้เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ในช่วงความเร็วสูง เกณฑ์เพิ่มเติมสำหรับการเลือกหัววัดอัตราการไหลที่ถูกต้องของเครื่องวัดความเร็วลมคืออุณหภูมิ โดยปกติแล้ว อุณหภูมิของเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิของเครื่องวัดความเร็วลมจะอยู่ที่ประมาณบวก -70C หัววัดโรเตอร์ของเครื่องวัดความเร็วลมแบบพิเศษสามารถเข้าถึง 350C ใช้ท่อ Pitot เหนือบวก 350C
หัววัดความร้อนสำหรับเครื่องวัดความเร็วลม
หลักการทำงานของหัววัดความร้อนของเครื่องวัดความเร็วลมจะขึ้นอยู่กับการไหลของอากาศเย็นที่กระทบกับความร้อนที่พัดพาเอาความร้อนออกจากองค์ประกอบความร้อน ด้วยความช่วยเหลือของสวิตช์ปรับเพื่อให้อุณหภูมิคงที่ กระแสที่ปรับจะเป็นสัดส่วนกับอัตราการไหล เมื่อใช้หัววัดความร้อนในการไหลแบบปั่นป่วน กระแสลมจากทุกทิศทางจะกระทบกับองค์ประกอบความร้อนพร้อมกัน ซึ่งอาจส่งผลต่อความแม่นยำของผลการวัด เมื่อวัดการไหลแบบปั่นป่วน ค่าบ่งชี้ของเซ็นเซอร์วัดความเร็วลมความร้อนมักจะสูงกว่าของหัววัดแบบหมุน ปรากฏการณ์ข้างต้นสามารถสังเกตได้ในกระบวนการวัดไปป์ไลน์ ความปั่นป่วนของท่อที่มีการจัดการสามารถเกิดขึ้นได้แม้ในความเร็วต่ำทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการออกแบบ ดังนั้น กระบวนการวัดความเร็วลมควรดำเนินการในส่วนตรงของท่อ จุดเริ่มต้นของเส้นตรงควรมีขนาดอย่างน้อย 10×D (D=เส้นผ่านศูนย์กลางท่อเป็น CM) ก่อนถึงจุดวัด จุดสิ้นสุดควรอยู่หลังจุดวัดอย่างน้อย 4×D ส่วนการไหลจะต้องไม่ถูกกีดขวางในทางใดทางหนึ่ง (มุม การแขวนลอย วัตถุ ฯลฯ)
หลักการทำงานของโพรบล้อหมุนของเครื่องวัดความเร็วลมจะขึ้นอยู่กับการแปลงการหมุนเป็นสัญญาณไฟฟ้า ขั้นแรก จะผ่านเซนเซอร์จับความใกล้เคียงเพื่อ "นับ" การหมุนของล้อหมุน และสร้างชุดพัลส์ ซึ่งจากนั้นเครื่องตรวจจับจะแปลง รับค่าความเร็ว หัววัดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ (60 มม., 100 มม.) ของเครื่องวัดความเร็วลมเหมาะสำหรับการวัดการไหลแบบปั่นป่วนด้วยอัตราการไหลขนาดกลางและขนาดเล็ก (เช่น ที่ทางออกของท่อส่ง) หัววัดขนาดลำกล้องขนาดเล็กของเครื่องวัดความเร็วลมเหมาะสำหรับการวัดการไหลของอากาศที่ส่วนตัดขวางของท่อใหญ่กว่าส่วนตัดขวางของหัววัดมากกว่า 100 เท่า
