風速計のセンサー構造と原理
風速計は、水路観測所、環境保護、農業、林業、発電所、島、輸送、鉱山、その他の産業において、最もオリジナルの風速と風向の記録データを提供することができます。
風速計センサーは伝統的な2カップ回転フレーム構造を採用しており、風速を回転フレームの回転速度に変換します。
始動風速を低減するために、特殊材料で作られた軽量の風カップと宝石ベアリングサポートが使用され、センサーによって検出された後、回転フレームに固定されたデバイスが信号をホストに送信して測定します。
風速計のマイクロコントローラは、風速センサーの出力信号をサンプリングし、補正し、計算します。
最終的に、瞬間風速/1分間平均風速/瞬間風速/1分間平均風速/平均風速に対応する波高の5つのパラメータを出力します。
測定されたパラメータは、機器の LCD ディスプレイにデジタル形式で直接表示されます。
機器の消費電力を削減するために、機器内のセンサーとマイクロコントローラーでは、消費電力を削減するための一連の特別な対策が講じられています。
データの信頼性を確保するために、電源電圧が低すぎる場合、ディスプレイの下部にある電池マークに電力不足が表示され、電源電圧が低すぎてデータが信頼できなくなったため、電池を適時に交換する必要があることをユーザーに通知します。
風速計の仕組み
風速計の基本原理は、細い金属線を流体の中に置き、電流を流して線を加熱し、その温度を流体の温度よりも高くすることです。そのため、線式風速計は「熱線」と呼ばれます。流体が線を垂直方向に流れると、線から熱の一部が奪われ、線の温度が低下します。強制対流熱交換理論によれば、熱線が失う熱量 Q と流体の速度 v の間には関係があることが分かります。標準的な熱線プローブは、図 2.1 に示すように、短く細い金属線を伸ばす 2 つのブラケットで構成されています。金属線は通常、白金、ロジウム、タングステンなどの融点が高く、延性に優れた金属で作られています。一般的に使用される線は、直径が 5 μm、長さが 2 mm です。最小のプローブは、直径がわずか 1 μm、長さが 0.2 mm です。 熱線プローブは、用途に応じて、二重線、三重線、斜め線、V字型、X字型などにもなります。強度を高めるために、金属線の代わりに金属フィルムを使用することもあります。通常、薄い金属フィルムを断熱基板に吹き付けたものを熱フィルムプローブと呼びます（図2.2を参照）。熱線プローブは、使用前に校正する必要があります。静的校正は専用の標準風洞で行い、流速と出力電圧の関係を測定して標準曲線に描きます。動的校正は、既知の脈動流場で、または風速計に加熱回路を追加して行います。最後の脈動電気信号を使用して、熱線風速計の周波数応答を検証します。周波数応答が良くない場合は、対応する補償回路を使用して改善できます。
{{0}} ～ 100m/s の流速測定範囲は、低速: 0 ～ 5m/s、中速: 5 ～ 40m/s、高速: 40 ～ 100m/s の 3 つのセクションに分けられます。風速計の熱プローブは、0 ～ 5m/s の正確な測定に使用されます。風速計のホイール プローブは、5 ～ 40m/s の流量測定に最適です。ピトー管は、高速範囲で最良の結果を得るために使用されます。結果。風速計の流速プローブを正しく選択するための追加の基準は、温度です。通常、風速計の熱センサーの動作温度は約 +-70C です。特殊な風速計のホイール プローブは、350C に達することがあります。ピトー管は +350C 以上で使用されます。
