핫 와이어 풍속계는 바람의 속도와 방향을 측정하는 데 사용되는 장치의 한 종류입니다. 이들은 기상학 분야에 있는 풍속 계기로 사용됩니다. 15 세기에 레온 바티스타 알베르티는 최초의 기계식 풍속계를 발명했습니다. 몇 가지 수정 후 존 토마스 롬니 로빈슨 1846 년 컵과 기계식 휠을 사용하여 디자인을 개선했습니다.
풍속계는 압력 유형과 속도 유형과 같은 두 가지 유형으로 분류됩니다. 열선 풍속계는 유체 흐름의 방향과 순간 속도를 측정하는 데 사용되는 속도 유형 풍속계입니다. 이 기사에서는 핫 와이어 풍속계의 원리와 작동 원리에 대해 설명합니다.
핫 와이어 풍속계는 무엇입니까?
정의:핫 와이어 풍속계는 유체 흐름에 유지되는 와이어의 열 손실을 측정하여 유체 흐름의 방향과 속도를 측정하는 데 사용되는 열 풍속계의 유형 중 하나입니다. 전류는 와이어를 가열하기 위해 전달되기 때문에. 핫 와이어 풍속계는 연구 도구로 유체 역학에 사용됩니다.
작동 원리는 전선의 온도 변화를 기반으로하며,이 전선은 높은 온도에서 낮은 온도까지 변합니다. 이 와이어의 저항과 바람의 속도 사이의 관계를 결정한다. 그것은 측정 될 바람 스트림에 센서를 배치하여 바람의 속도를 측정하는 데 사용됩니다. 유체의 순간 속도는 전압 측정에서 결정할 수 있습니다.
핫 와이어 풍속계는 두 가지 범주로 분류됩니다. 그들은,
- 정전류 풍속계
- 항온 풍속계.
핫 와이어 풍속계는 고주파 응답과 우수한 공간 해상도로 섬세합니다. 철사의 냉각의 비율의 측정은 각측정속도 동요를 가진 사나운 교류 또는 어떤 액체 시내든지에서 끝날 수 있습니다. 어떤 경우에는,열선 풍속계가 바람개비와 결합되지 않는 한 바람의 방향을 결정할 수 없습니다.
상용 핫 와이어 풍속계는 최대 17 키로헤르쯔(<3 데시벨)의 평면 주파수 응답으로 사용할 수 있습니다.
핫 와이어 풍속계 회로 다이어그램
기본 핫 와이어 풍속계 회로 다이어그램은 다음과 같습니다.
핫 와이어 풍속계 회로 다이어그램
열선/열선은 유체 가스 스트림으로 채워진 파이프에 배치됩니다. 와이어에서 꺼낸 리드는 휘트스톤 브리지에 연결되어 와이어의 저항 변화를 측정합니다. 검류계의 편향 포인터는 보정 할 때 유량을 측정하는 데 도움이됩니다.
핫 와이어 풍속계의 원리는 풍속에 의한 핫 와이어의 냉각 속도를 기반으로합니다. 이는 아래에서 설명한 바와 같이 항온 방법 또는 정전류 방법을 사용하여 결정할 수 있습니다.
핫 와이어 풍속계의 작업은 간단합니다. 뜨거운 철사가 액체 가스 시내에서 지켜질 때,열은 철사에서 가스로 옮겨집니다. 그러므로 철사의 온도는 철사의 저항에 있는 감소하고 변화합니다. 이 와이어 저항의 변화는 액체 스트림의 유량 측정에 사용됩니다.
핫 와이어 풍속계의 건설
기본 핫 와이어 풍속계에는 얇은 와이어가 그 사이에 뻗어있는 두 개의 프로브가 있습니다. 얇은 와이어는 풍속계에 의해 알려진 특정 온도로 가열됩니다. 바람이 철사를 통해서 통과될 때,냉각하는 것을 시작된다. 이 계기는 철사의 열의 손실을 측정해서 바람의 속도를 결정하기 위하여 사용됩니다. 센서가 측정 될 바람 스트림에 배치되기 때문에.
핫 와이어 풍속계의 건설
핫 와이어 풍속계의 건설에 필요한 두 가지 중요한 부분은 휘트 스톤 브리지와 전도 와이어입니다. 전도성 와이어는 풍속계의 세라믹 몸체 내부에 연결됩니다. 세라믹 본체에서 꺼낸 리드는 와이어의 저항 변화를 측정하기 위해 휘트스톤 브리지에 연결됩니다. 기본 핫 와이어 풍속계 회로 다이어그램은 다음과 같습니다.
핫 와이어 풍속계의 작동
핫 와이어 풍속계의 작동은 유량을 측정하는 두 가지 방법으로 설명 할 수 있습니다. 그들은,
- 정전류 방법
- 항온 방법
정전류 방법
이 방법에서는 풍속계가 유량을 측정하기 위해 유체 가스 스트림에 보관됩니다. 일정한 크기 수준의 전류는 와이어를 통과 할 필요가있다. 휘트스톤 브리지의 전압 레벨은 일정해야 합니다. 휘트스톤 브리지가 있는 열선 풍속계의 회로도는 아래와 같습니다.
정전류 방법
와이어가 유체 스트림에 유지되면 열이 와이어에서 유체 스트림으로 전달됩니다. 열의 변화는 와이어의 저항을 변화시킵니다. 그것은 철사의 열 그리고 저항이 직접 비례한다는 것을 의미합니다. 열이 감소되는 경우에,철사의 저항은 자동적으로 줄입니다.
저항의 변화는 유체의 유량과 동일한 휘트스톤 브리지를 사용하여 측정한다. 핫 와이어 풍속계의 작동에 사용되는 와이어는 감지 와이어로도 알려져 있습니다. 검류계 편향을 관찰하여 교정 시 가스의 유량을 측정합니다.
항온 방법
이 방법에서는,철사의 난방은 전류를 통해서 행해집니다. 뜨거운 철사가 액체 가스 시내에서 둘 때,열은 철사에서 액체로 옮겨집니다. 그런 다음 핫 와이어의 온도 변화는 저항을 변경합니다. 작동 원리는 와이어의 온도와 저항이 일정한 수준으로 유지되어야한다는 것입니다.
항온 방법
따라서 와이어를 통과하는 전류가 증가하여 와이어의 저항과 온도를 초기 위치로 되돌립니다. 가스의 유량 측정은 와이어의 저항과 온도를 초기 상태로 되 돌리는 데 필요한 총 전류와 같습니다. 일정한 온도 방법을 가진 열선 풍속계의 회로도는 아래에 나와 있습니다. 전압계는 브리지 회로를 가로 질러 연결되어 전압 측정으로부터의 저항 변화를 결정합니다.
장점
핫 와이어 풍속계의 장점은 다음과 같습니다.
- 디자인에 사용되는 전자 부품은 저렴한 가격과 정확한
- 그것은 높은 감도를 제공합니다
- 핫 와이어 풍속계의 공간 해상도가 우수합니다.
- 는 고주파 응답을 제공한다. 그것은 고열에서 작동할 수 있습니다
- 장비는 작고 추가 센서가 없기 때문에 작동이 매우 간단합니다.
- 의미있는 데이터를 수집하는 데이터 처리 기능이 있습니다.
- 신호 대 잡음의 비율이 낮습니다.
- 유체의 유속이 높을 가능성이 있다.
- 그것은 잘 설립,신뢰성,정확한 장치입니다.
- 난류 및 층류를 측정 할 수 있습니다.
단점
핫 와이어 풍속계의 몇 가지 단점은 다음과 같습니다,
- 허약한 유형 장치이고 청결한 가스 액체에서서만 사용될 수 있습니다.
- 먼지 축적으로 인해 장치의 재 교정이 필요합니다.
- 난류 강도가 높습니다
- 기기의 프로브가 파손될 수 있습니다.
- 오염 문제
- 프로브와 표면 사이의 열 전달 문제
- 대기 온도의 변화로 인한 포인터 편향 문제.
- 장치 작동에 필요한 전력이 더 많습니다.
핫 와이어 풍속계 방정식
핫 와이어 풍속계에서는 유체 흐름에 배치 될 때 와이어로의 열이 전기적으로 전달됩니다. 저항이 있는 와이어의 온도는 휘트스톤 브리지를 사용하여 측정됩니다. 가열 전류를 측정하려면 와이어의 온도가 일정하게 유지되어야합니다. 이 경우 다리는 균형 잡힌 상태로 이동합니다. 열 흐름 속도 방정식을 도출하기 위해 위와 같이 핫 와이어 풍속계 회로도를 고려하십시오.
표준 저항기 및 난방 철사는 서로 시리즈에서 연결됩니다. 저항을 가로 지르는 전압 강하의 값으로부터,가열 와이어를 가로 지르는 전류가 얻어진다. 그러나,전위차계는 저항기의 맞은편에 전압 강하 가치를 측정하기 위하여 이용됩니다.
열선으로부터의 열 손실을 결정하기 위해,다음 방정식이 사용된다.
&&’비’는 상수이며,그 값은 와이어와 유체의 치수와 물리적 특성에 따라 달라집니다.
‘나’가 가열 와이어의 전류가되도록하십시오.
‘아르 자형’와이어의 저항.
균형 잡힌 상태에서 생성 된 열은 열 손실과 같습니다.열선 풍속계의 온도 및 저항은 전류 1 측정에 의한 유체율 측정을 위해 일정하게 유지된다.
응용
핫 와이어 풍속계의 응용 프로그램 중 일부는 다음과 같습니다.
- 유량 후드,배기 시스템 및 공조 시스템을 모니터링하고 점검하는 데 사용
- 유체의 순간 속도를 측정하는 데 사용됩니다.
- 주변 온도가 일정하고 풍속이 낮은 지역을 측정하는 데 사용됩니다.
- 자동차 산업에서 엔진의 공기 소비를 모니터링하는 데 사용됩니다.
- 산업 전자 공학에서 전자 부품,컴퓨터 칩,기판,전자 인클로저,데이터 센터 실 및 장착 장비의 공기 흐름,습도 및 온도를 계산하는 데 사용
- 제약 산업에서 바이오 안전 캐빈,화학 흄 및 층류 후드의 공기 흐름을 모니터링하는 데 사용
- 복잡한 환기 시스템의 성능 테스트 및 안전을 위해 공기 흐름의 속도와 방향의 변화를 모니터링하고 감지하는 데 사용됩니다.
참조 이 링크 대한 자세한 내용을 알고 볼로 미터.
이 링크를 참조하여 측정 및 계측 방법에 대해 자세히 알아보십시오.
따라서 이것은 정의,회로도,작동 원리,구성,작동,방정식 유도,장점,단점 및 응용 분야와 같은 핫 와이어 풍속계의 개요에 관한 것입니다. 핫 와이어 풍속계는 일반적으로 센서의 배열 또는 단일 센서를 사용하여 요소의 표면에서 제거 된 열의 양을 감지하여 공기 흐름 속도를 측정하는 데 사용되는 핫 와이어 유량 센서라고도합니다. 여기 당신을 위한 질문은,”뜨거운 영화 풍속계의 신청은 무엇입니까? “