ピトー管式風速センサーの機能原理

ピトー管式風速センサーの機能原理

ピトー管は、「風速管」、「風速管」とも呼ばれ、気流の全圧と静圧を測定して気流の速度を決定する管状の装置で、フランスの H. ピトーによって発明され命名されました。

実験的な方法で気流の速度を直接測定することは困難ですが、気流の圧力は圧力計で簡単に測定できます。主に航空機の速度を測定するために使用されますが、他のさまざまな機能も備えています。したがって、ピトー管で圧力を測定し、ベルヌーイの定理を適用して気流の速度を計算することができます。 ピトー管は、丸頭の二重ケーシング（図参照）で構成され、外側ケーシングの直径は D、丸頭の中心 O に全圧穴の開口部があり、内側ケーシングに接続され、一端にマノメータが接続され、穴の直径は {{0}}.3 ~ 0.6 D です。外側ケーシングには、O の側面から約 3 ~ 8 DC の周囲に、外側ケーシングの壁に対して垂直な一列の静圧穴が均一に開いており、他方ではマノメータに接続されています。ピトー管は、一定気流の速度を測定したい場合に配置され、これにより、管はベルヌーイの空気速度の定理を計算するために使用されます。ピトー管は、管軸と気流の方向が同じになるように、管の先端が流入する流れに向けられた一定気流に配置されます。気流が O 点に近づくと、流量は徐々に減少し、O 点への流れはよどみゼロで停止します。 したがって、O 点の測定値は全圧 P です。次に、チューブが非常に細いため、C 点は O 点から十分に離れているため、C 点の速度と圧力は基本的に同じ値に復元され、入ってくる速度 V と圧力 P は圧力の値に等しくなります。したがって、C 点で測定される圧力は静圧です。低速流の場合、流量を決定する式はベルヌーイの定理によって与えられます。

マノメーターで測定された全圧と静圧差 PP、および流体の密度 ρ に基づいて、気流の速度の式を計算できます。

超音波風速センサーの動作原理

超音波風速センサーの動作原理は、超音波時間差法を使用して風速を測定することです。空気中の音波伝播速度と風向が空気速度に重なるためです。超音波の伝播方向が風向と同じ場合、その速度は加速されます。逆に、超音波の伝播方向が風向と反対の場合、その速度は遅くなります。したがって、一定の検出条件下では、空気中の超音波伝播速度は風速関数に対応できます。計算により、正確な風速と風向を得ることができます。空気中を伝播する音波の速度は温度に大きく影響されるため、風速センサーは2つのチャネルで2つの反対方向を検出するため、温度が音波速度に与える影響はごくわずかです。

超音波風速センサーは軽量で、可動部品がなく、頑丈で、メンテナンスや現場での調整が不要です。また、風速と風向の両方を出力できます。お客様は、必要に応じて風速単位、出力周波数、出力形式を選択できます。ご要望に応じて、加熱（寒冷環境に推奨）またはアナログ出力もご利用いただけます。RS485 またはアナログ出力に対応したコンピューター、データ コレクター、その他の収集デバイスに接続できます。必要に応じて、複数のユニットのネットワークで使用することもできます。

超音波風向風速計は、風速と風向を測定するためのより先進的な計測器です。機械式風速計の固有の欠陥をうまく克服しているため、あらゆる天候で長期間正常に動作し、ますます広く使用されています。機械式風速計の強力な代替品となるでしょう。