מבוא לעיקרון מד רוח

מבוא לעיקרון מד רוח

מד רוח הוא מכשיר המשמש למדידת מהירות הרוח. יש הרבה סוגים. מד רוח גביע הרוח נמצא בשימוש נפוץ בתחנות מזג אוויר.

הוא מורכב משלושה כוסות ריקות בצורת חרוט פרבוליות המחוברות זו לזו ב-120 מעלות על מעמד.

כל חלק החישה מותקן על ציר סיבוב אנכי. בהשפעת הרוח, כוס הרוח מסתובבת סביב צירו במהירות פרופורציונלית למהירות הרוח.

העיקרון הבסיסי של מד רוח הוא להניח חוט מתכת דק בנוזל ולהשתמש בזרם חשמלי כדי לחמם את החוט מעל הטמפרטורה של הנוזל. לכן, מדי רוח נקראים "חוטים חמים".

כאשר הנוזל זורם דרך החוט בכיוון האנכי, הוא יוריד חלק מהחום מהחוט ויקטין את הטמפרטורה של החוט.

לפי התיאוריה של העברת חום בהסעה מאולצת, ניתן להסיק שיש קשר בין איבוד החום Q של החוט החם לבין מהירות v של הנוזל.

בדיקה סטנדרטית של חוטים חמים מורכבת משני סוגרים המהודקים על ידי חוטים דקים קצרים. חוט מתכת עשוי בדרך כלל מפלטינה, רודיום, טונגסטן ומתכות אחרות בעלות נקודות התכה גבוהות וגמישות טובה.

קוטר החוט הנפוץ הוא 5 מיקרומטר והאורך הוא 2 מ"מ; קוטר הגשוש הקטן הוא רק 1μm והאורך הוא 0.2mm. בהתאם למטרה, ניתן להפוך את בדיקת התיל החם גם לחוט כפול, חוט משולש, אלכסוני, צורת V, צורת X וכו'.

על מנת לשפר את החוזק, משתמשים לעיתים בסרטי מתכת במקום חוטי מתכת, ולרוב מרססים סרט מתכת על המצע המבודד, הנקרא פרוב סרט חם.

יש לכייל את בדיקה החוט החם לפני השימוש. כיול סטטי מתבצע במנהרת רוח סטנדרטית מיוחדת.

הקשר בין קצב הזרימה למתח המוצא נמדד ושורטט כעקומה סטנדרטית.

כיול דינמי מתבצע בשדה זרימה פועם ידוע או מתווסף ללולאת החימום של מד הרוח.

האות החשמלי הפועם משמש לאימות תגובת התדר של מד הרוח של חוט חם. אם תגובת התדר אינה טובה, ניתן לשפר אותה באמצעות מעגל הפיצוי המתאים.