העיקרון הבסיסי והיישום של מדי רוח רגישים לתרמיים
העיקרון הבסיסי של מד רוח רגיש לתרמי:
1. זהו תהליך של הנחת חוט מתכת דק בנוזל וחימום החוט בזרם חשמלי כדי שהטמפרטורה שלו תהיה גבוהה יותר מטמפרטורת הנוזל. לכן, מד רוח חוטי מתכת נקרא. כאשר הנוזל זורם דרך חוט המתכת בכיוון אנכי, הוא יוריד חלק מהחום מהחוט, ויגרום לירידה בטמפרטורה של החוט.
2. על פי התיאוריה של חילופי חום בהסעה מאולצת, ניתן לגזור את הקשר בין החום Q המתפזר למהירות v של הנוזל. הגשש הסטנדרטי מורכב משני סוגרים מתוחים בחוט מתכת קצר ודק. חוטי מתכת עשויים בדרך כלל ממתכות בעלות נקודות התכה גבוהות וגמישות טובה, כגון פלטינה, רודיום וטונגסטן.
3. לפי מטרות שונות, ניתן להפוך את הראש גם לכפול, משולש, אלכסוני, בצורת V, בצורת X וכו'. על מנת להגביר את החוזק, לעיתים משתמשים בסרט מתכת במקום חוט מתכת, ומתכת דקה הסרט מרוסס בדרך כלל על מצע מבודד תרמי, הנקרא בדיקה של סרט חם. יש לכייל את הגשש לפני השימוש.
4. כיול סטטי מתבצע במנהרת רוח סטנדרטית מיוחדת, מדידת הקשר בין מהירות הזרימה למתח המוצא ושרטוט עקומה סטנדרטית; כיול דינמי מתבצע בשדה זרימה פועם ידוע, או על ידי הוספת אות חשמלי פועם למעגל החימום של מד הרוח כדי לאמת את תגובת התדר של מד הרוח הקו. אם תגובת התדר גרועה, ניתן להשתמש במעגלי פיצוי מתאימים כדי לשפר אותה.
מטרת מד הרוח התרמי היא:
1. היישום של מדי רוח הוא נרחב מאוד, וניתן להשתמש בהם בצורה גמישה בכל התחומים. הם נמצאים בשימוש נרחב בתעשיות כגון חשמל, פלדה, פטרוכימיה ושימור אנרגיה. ישנם יישומים נוספים באולימפיאדת בייג'ינג, כגון תחרויות שיט, חתירה וקליעה בשטח, בהן נדרשים מדי רוח למדידה.
2. ישנן תעשיות רבות הדורשות שימוש במד רוח, ותעשיות מומלצות לשימוש כוללות דיג ימי, ייצור מאווררים שונים, תעשיות הדורשות מערכות פליטה וכדומה.
3. עקרון העבודה של הגשושית הרגישה לתרמית של מד הרוח מבוסס על זרימת האוויר הקרה שמוציאה את החום מהאלמנט התרמי. בעזרת מתג ויסות, הטמפרטורה נשמרת קבועה, וזרם הוויסות פרופורציונלי לקצב הזרימה.
4. בעת שימוש בבדיקה תרמית במערבולת, זרימת אוויר מכל הכיוונים משפיעה בו זמנית על האלמנט התרמי, מה שעלול להשפיע על דיוק תוצאות המדידה. כאשר מודדים במערבולת, הקריאה של חיישן מהירות הזרימה של מד הרוח התרמי היא לרוב גבוהה מזו של הגשושית הסיבובית.
ניתן להבחין בתופעות לעיל במהלך מדידת צנרת. על פי תכנונים שונים לניהול מערבולות בצנרת, היא יכולה להתרחש אפילו במהירויות נמוכות. לכן, תהליך מדידת מד הרוח צריך להתבצע על הקטע הישר של הצינור.
