העיקרון והיתרונות של מד רוח
עקרון העבודה
העיקרון הבסיסי של מד רוח הוא להניח חוט מתכת דק בנוזל, ולחמם את החוט באמצעות זרם חשמלי כדי שהטמפרטורה שלו תהיה גבוהה יותר מזו של הנוזל, ולכן מד רוח החוט נקרא "חוט חם". כאשר הנוזל זורם דרך החוט בכיוון האנכי, הוא יוריד חלק מהחום של החוט ויקטין את טמפרטורת החוט. על פי התיאוריה של חילופי חום בהסעה מאולצת, יש קשר בין החום Q שאבד על ידי הקו החם לבין מהירות v של הנוזל. בדיקה סטנדרטית של חוט חם מורכב מחוט קצר ודק המתוח בין שני סוגרים. חוט מתכת עשוי בדרך כלל מפלטינה, רודיום, טונגסטן ומתכות אחרות בעלות נקודת התכה גבוהה וגמישות טובה. לחוט הנפוץ יש קוטר של 5 מיקרומטר ואורך של 2 מ"מ; לבדיקה קטנה יש קוטר של 1 מיקרומטר בלבד ואורך של 0.2 מ"מ. על פי מטרות שונות, ניתן להפוך את בדיקת התיל החם גם לחוט כפול, חוט משולש, חוט אלכסוני, צורת V, צורת X וכו'. על מנת להגביר את החוזק, לעיתים משתמשים בסרט מתכת במקום חוט מתכת, וסרט מתכת דק מרוסס בדרך כלל על מצע מבודד תרמי, הנקרא פרוב סרט חם. יש לכייל בדיקות חוט חם לפני השימוש. כיול סטטי מתבצע במנהרת רוח סטנדרטית מיוחדת, והקשר בין מהירות הזרימה למתח המוצא נמדד ומשרטט כעקומה סטנדרטית; כיול דינמי מתבצע בשדה זרימה משתנה ידוע, או במעגל החימום של מד הרוח. בדוק את תגובת התדר של מד הרוח חוט חם עם האות החשמלי הפועם האחרון. אם תגובת התדר אינה טובה, ניתן לשפר אותה עם מעגל הפיצוי המתאים.
ניתן לחלק את טווח המדידה של מהירות הזרימה מ-{{0}} ל-100m/s לשלושה חלקים: מהירות נמוכה: 0 עד 5m/s; מהירות בינונית: 5 עד 40 מטר לשנייה; מהירות גבוהה: 40 עד 100 מטר לשנייה. הבדיקה התרמית של מד הרוח משמשת למדידה של 0 עד 5m/s; בדיקת הגלגל המסתובבת של מד הרוח היא אידיאלית למדידת מהירות הזרימה של 5 עד 40 מטר/שניה; וצינור הפיטו יכול להשיג את התוצאות הטובות ביותר בטווח המהירות הגבוהה. קריטריון נוסף לבחירה נכונה של בדיקת קצב הזרימה של מד הרוח הוא הטמפרטורה. בדרך כלל, הטמפרטורה של החיישן התרמי של מד הרוח היא בערך פלוס -70C. בדיקת הרוטור של מד הרוח המיוחד יכולה להגיע ל-350C. צינורות פיטוט משמשים מעל פלוס 350C.
למד רוח יש יתרונות רבים, להלן כמה מהחשובים יותר:
1. גודל קטן, מעט הפרעות לשדה הזרימה;
2. טווח יישום רחב. זה יכול לשמש לא רק עבור גז, אלא גם עבור נוזל, והוא יכול לשמש בזרימת גז תת-קולית, טרנסונית ועל-קולית;
3. דיוק מדידה גבוה וחזרה טובה. החיסרון של מד רוח החוט החם הוא שהגשושית מפריעה לשדה הזרימה, ואת החוט החם קל לשבור.
4. בנוסף למדידת המהירות הממוצעת, הוא יכול גם למדוד את ערך הפעימה והמערבולת; בנוסף למדידת התנועה החד כיוונית, הוא יכול גם למדוד את מרכיבי המהירות במספר כיוונים בו זמנית.
