หลักการของโพรบที่ไวต่อความร้อนสำหรับเครื่องวัดความเร็วลม
หลักการพื้นฐานของเครื่องวัดความเร็วลมคือการวางลวดโลหะบางๆ ลงในของไหลและให้ความร้อนแก่ลวดด้วยกระแสไฟฟ้าเพื่อทำให้อุณหภูมิสูงกว่าอุณหภูมิของของไหล ดังนั้นเครื่องวัดความเร็วลมแบบลวดโลหะจึงเรียกว่า "ลวดร้อน" เมื่อของไหลไหลผ่านเส้นลวดโลหะในแนวตั้ง จะดึงความร้อนบางส่วนออกจากเส้นลวด ทำให้อุณหภูมิของเส้นลวดลดลง ตามทฤษฎีการแลกเปลี่ยนความร้อนด้วยการพาความร้อนแบบบังคับ สามารถสรุปได้ว่ามีความสัมพันธ์ระหว่างความร้อนที่กระจายไปโดยลวดร้อน Q และความเร็ว v ของของไหล หัววัดลวดร้อนมาตรฐานประกอบด้วยขายึดสองตัวที่ขึงด้วยลวดโลหะขนาดสั้นและบาง ลวดโลหะโดยทั่วไปมักทำจากโลหะที่มีจุดหลอมเหลวสูงและมีความเหนียวที่ดี เช่น แพลทินัม โรเดียม และทังสเตน เส้นผ่านศูนย์กลางลวดที่ใช้กันทั่วไปคือ 5 μ m ยาว 2 มม. เส้นผ่านศูนย์กลางของโพรบขนาดเล็กเพียง 1 μm ความยาว 0.2 มม.
ตามวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกัน หัววัดลวดร้อนสามารถทำเป็นสายคู่ สายสาม สายเฉียง รูปตัว V รูปตัว X ฯลฯ เพื่อเพิ่มความแข็งแรง บางครั้งใช้ฟิล์มโลหะแทนลวดโลหะ และ โดยทั่วไปฟิล์มโลหะบางจะถูกพ่นบนพื้นผิวที่เป็นฉนวนความร้อน เรียกว่าหัววัดฟิล์มร้อน ดังแสดงในรูปที่ 2.2 ต้องปรับเทียบหัววัดลวดร้อนก่อนใช้งาน การสอบเทียบแบบคงที่จะดำเนินการในอุโมงค์ลมมาตรฐานเฉพาะ โดยการวัดความสัมพันธ์ระหว่างความเร็วการไหลและแรงดันเอาต์พุต และการวาดเส้นโค้งมาตรฐาน การสอบเทียบแบบไดนามิกจะดำเนินการในสนามการไหลแบบเป็นจังหวะที่รู้จัก หรือโดยการเพิ่มสัญญาณไฟฟ้าแบบเป็นจังหวะไปยังวงจรทำความร้อนของเครื่องวัดความเร็วลมเพื่อตรวจสอบการตอบสนองความถี่ของเครื่องวัดความเร็วลมแบบลวดร้อน หากการตอบสนองความถี่ไม่ดี สามารถใช้วงจรการชดเชยที่สอดคล้องกันเพื่อปรับปรุงได้
ช่วงการวัดความเร็วการไหลตั้งแต่ {{0}} ถึง 100m/s สามารถแบ่งออกเป็นสามส่วน: ความเร็วต่ำ: 0 ถึง 5m/s; ความเร็วปานกลาง: 5 ถึง 40m/s; ความเร็วสูง: 40 ถึง 100 เมตร/วินาที หัววัดที่ไวต่อความร้อนของเครื่องวัดความเร็วลมใช้สำหรับการวัดตั้งแต่ 0 ถึง 5 เมตร/วินาที; หัววัดแบบหมุนของเครื่องวัดความเร็วลมมีผลในการวัดความเร็วการไหลตั้งแต่ 5 ถึง 40 เมตร/วินาที; เมื่อใช้ท่อพิโตต์ สามารถรับผลลัพธ์ได้ภายในช่วงความเร็วสูง มาตรฐานเพิ่มเติมสำหรับการเลือกหัววัดอัตราการไหลของเครื่องวัดความเร็วลมอย่างถูกต้องคืออุณหภูมิ ซึ่งโดยทั่วไปจะใช้โดยเซ็นเซอร์อุณหภูมิของเครื่องวัดความเร็วลมที่อุณหภูมิประมาณบวก -70C หัววัดโรเตอร์ของเครื่องวัดความเร็วลมที่ออกแบบมาเป็นพิเศษสามารถมีอุณหภูมิถึง 350C ท่อ Pitot ใช้สำหรับอุณหภูมิสูงกว่า 350C
โพรบวัดความร้อนของเครื่องวัดความเร็วลม
หลักการทำงานของหัววัดที่ไวต่อความร้อนของเครื่องวัดความเร็วลมนั้นขึ้นอยู่กับกระแสลมที่กระทบกับความเย็น ซึ่งจะนำความร้อนที่อยู่บนองค์ประกอบความร้อนออกไป ด้วยความช่วยเหลือของสวิตช์ควบคุม อุณหภูมิจะคงที่ และกระแสควบคุมจะเป็นสัดส่วนกับอัตราการไหล เมื่อใช้หัววัดที่ไวต่อความร้อนในสภาวะปั่นป่วน การไหลเวียนของอากาศจากทุกทิศทางจะส่งผลกระทบต่อองค์ประกอบความร้อนพร้อมกัน ซึ่งอาจส่งผลต่อความแม่นยำของผลการวัด เมื่อทำการวัดความปั่นป่วน การอ่านเซ็นเซอร์ความเร็วการไหลของเครื่องวัดความเร็วลมความร้อนมักจะสูงกว่าค่าของโพรบแบบหมุน ปรากฏการณ์ข้างต้นสามารถสังเกตได้ในระหว่างการตรวจวัดท่อ ตามการออกแบบที่แตกต่างกันสำหรับการจัดการความปั่นป่วนของท่อ มันสามารถเกิดขึ้นได้แม้ที่ความเร็วต่ำ ดังนั้นควรดำเนินการวัดความเร็วลมที่ส่วนตรงของท่อ จุดเริ่มต้นของส่วนตรงควรอยู่ห่างจากจุดวัดอย่างน้อย 10 เท่า × D (D=เส้นผ่านศูนย์กลางของท่อ เป็น CM) จุดสิ้นสุดควรอยู่ห่างจากจุดตรวจวัดอย่างน้อย 4 × ตำแหน่ง D หน้าตัดของของไหลต้องไม่มีสิ่งกีดขวางใดๆ (ขอบ ส่วนยื่น วัตถุ ฯลฯ)
