سه نوع متداول بادسنج
1. بادسنج حرارتی
ابزار اندازه گیری سرعت که سیگنال های سرعت جریان را به سیگنال های الکتریکی تبدیل می کند و همچنین می تواند دما یا چگالی سیال را اندازه گیری کند. اصل این است که یک سیم فلزی نازک (به نام سیم داغ) که توسط الکتریسیته در جریان هوا گرم می شود قرار دهید. اتلاف گرمای سیم داغ در جریان هوا مربوط به دبی جریان است و اتلاف گرما باعث تغییر دمای سیم داغ و تغییر مقاومت می شود. سپس سیگنال نرخ جریان به سیگنال الکتریکی تبدیل می شود. دارای دو حالت کار است: ① جریان ثابت. هنگامی که جریان عبوری از سیم داغ ثابت می ماند و دما تغییر می کند، مقاومت سیم داغ تغییر می کند و در نتیجه ولتاژ در دو انتها تغییر می کند و در نتیجه سرعت جریان نوع دمای ثابت اندازه گیری می شود. دمای خط تلفن ثابت باقی می ماند، مانند 150 درجه، و نرخ جریان را می توان بر اساس جریان اعمال شده مورد نیاز اندازه گیری کرد. نوع دمای ثابت بیشتر از نوع جریان ثابت استفاده می شود.
طول سیم داغ معمولاً در محدوده {{0}}.5-2 میلیمتر و قطر آن در محدوده 1-10 میکرومتر است. مواد مورد استفاده پلاتین، تنگستن یا آلیاژ رودیوم پلاتین است. اگر به جای سیم فلزی از یک فیلم فلزی بسیار نازک (ضخامت کمتر از 0.1 میکرون) استفاده شود، آن را بادسنج فیلم داغ می نامند که عملکردی مشابه سیم داغ دارد اما بیشتر برای اندازه گیری جریان مایع استفاده می شود. سرعت علاوه بر نوع معمولی تک خط، خط تلفن می تواند ترکیبی از نوع خط دو یا سه خط باشد که برای اندازه گیری مولفه های سرعت در جهات مختلف استفاده می شود. سیگنال الکتریکی خروجی از خط تلفن، پس از تقویت، جبران و دیجیتالی شدن، می تواند برای بهبود دقت اندازه گیری، تکمیل خودکار فرآیند پس از پردازش داده ها، گسترش عملکرد اندازه گیری سرعت و اندازه گیری همزمان مقادیر آنی و میانگین، به رایانه وارد شود. سرعت های ترکیبی و جزئی، شدت تلاطم و سایر پارامترهای تلاطم. در مقایسه با لولههای پیتوت، بادسنج سیم داغ حجم پروب کمتری دارد و تداخل کمتری با میدان جریان دارد. پاسخ سریع، قادر به اندازه گیری سرعت جریان ناپایدار. این مزیت این است که می تواند سرعت های بسیار پایین (مانند 0.3 متر در ثانیه) را اندازه گیری کند.
هنگام استفاده از یک پروب حساس به حرارت در آشفتگی، جریان هوا از همه جهات به طور همزمان بر عنصر حرارتی تأثیر می گذارد که می تواند بر دقت نتایج اندازه گیری تأثیر بگذارد. هنگام اندازهگیری در آشفتگی، قرائت سنسور جریان بادسنج حرارتی اغلب بیشتر از کاوشگر دوار است. پدیده فوق را می توان در طول اندازه گیری خط لوله مشاهده کرد. با توجه به طراحی های مختلف برای مدیریت جریان آشفته در خطوط لوله، ممکن است حتی در سرعت های پایین نیز رخ دهد. بنابراین، فرآیند اندازه گیری بادسنج باید در قسمت مستقیم خط لوله انجام شود. نقطه شروع بخش مستقیم باید حداقل 10 × D (D=قطر لوله، بر حسب CM) خارج از نقطه اندازهگیری باشد. نقطه پایانی باید حداقل 4 × D پشت نقطه اندازه گیری باشد. سطح مقطع سیال نباید دارای هیچ گونه انسداد (لبه، برآمدگی، اجسام و غیره) باشد.
2. بادسنج پروانه ای
اصل کار پروانه پروانه بادسنج بر اساس تبدیل چرخش به سیگنال های الکتریکی است. ابتدا از یک سر حسگر مجاورت عبور می کند تا چرخش پروانه را شمارش کند و یک سری پالس ایجاد کند. سپس برای بدست آوردن مقدار سرعت توسط یک آشکارساز تبدیل و پردازش می شود. کاوشگر با قطر بزرگ (60 میلی متر، 100 میلی متر) بادسنج برای اندازه گیری جریان آشفته با سرعت های متوسط تا کم (مانند خروجی های خط لوله) مناسب است. پروب با قطر کم بادسنج برای اندازه گیری جریان هوا در خطوط لوله با سطح مقطع بیش از 100 برابر پروب مناسب تر است.
3. بادسنج لوله پیتوت
فیزیکدان فرانسوی H. Pito در قرن 18 اختراع شد. یک لوله پیتوت ساده دارای یک لوله نازک فلزی با یک سوراخ کوچک در انتهای آن به عنوان لوله هدایت فشار است که فشار کل سیال را در جهت پرتو جریان اندازه گیری می کند. لوله فشار دیگری از دیواره خط لوله اصلی در نزدیکی جلوی لوله نازک فلزی برای اندازه گیری فشار استاتیک به بیرون هدایت می شود. گیج فشار دیفرانسیل به دو لوله فشار متصل است و فشار اندازه گیری شده فشار دینامیکی است. بر اساس قضیه برنولی، فشار دینامیکی با مجذور سرعت جریان متناسب است. بنابراین، سرعت جریان سیال را می توان با استفاده از لوله پیتوت اندازه گیری کرد. پس از بهبود ساختاری، به یک لوله پیتوت ترکیبی، یعنی لوله فشار استاتیک پیتوت تبدیل می شود. این یک لوله دو لایه است که در زاویه راست خم شده است. آستین بیرونی و آستین داخلی مهر و موم شده اند و چندین سوراخ کوچک در اطراف آستین بیرونی وجود دارد. هنگام اندازه گیری، این آستین را در وسط خط لوله اندازه گیری شده قرار دهید. دهانه محفظه داخلی رو به جهت پرتو جریان است و دهانه سوراخ های کوچک اطراف پوشش بیرونی عمود بر جهت پرتو جریان است. در این نقطه، برای محاسبه سرعت جریان سیال در آن نقطه، می توان اختلاف فشار بین پوشش داخلی و خارجی را اندازه گیری کرد. لوله های پیتوت معمولاً برای اندازه گیری سرعت سیالات در خطوط لوله و تونل های باد و همچنین در رودخانه ها استفاده می شوند. اگر سرعت جریان هر بخش طبق مقررات اندازه گیری شود، می توان آن را برای اندازه گیری دبی سیال در خط لوله ادغام کرد. اما زمانی که سیال حاوی مقدار کمی ذرات باشد، ممکن است سوراخ اندازه گیری را مسدود کند، بنابراین فقط برای اندازه گیری سرعت جریان سیالات غیر ذره مناسب است. بنابراین، از لوله های پیتوت می توان برای اندازه گیری سرعت و دبی باد نیز استفاده کرد، که اصل بادسنج های لوله پیتوت است.
