mikä on kuuma Lanka anemometri & sen työskentely

kuumalanka-anemometri on yhdenlainen Laite, jolla mitataan tuulen nopeutta ja suuntaa. Niitä käytetään tuulennopeuden mittareina meteorologiassa. 1400-luvulla Leon Battista Alberti keksi ensimmäisen mekaanisen anemometrin. Useiden muutosten jälkeen John Thomas Romney Robinson vuonna 1846 paransi muotoilua kupeilla ja mekaanisilla pyörillä.

anemometrit luokitellaan kahteen tyyppiin, kuten painetyyppiin ja nopeustyyppiin. Kuumalanka-anemometrit ovat nopeustyyppisiä anemometrejä, joita käytetään nestevirran suunnan ja hetkellisen nopeuden mittaamiseen. Tässä artikkelissa kuvataan kuuman Lanka-anemometrin periaatetta ja sen toimintaa.

mikä on kuuma Lanka anemometri?

määritelmä: kuumalanka-anemometrit ovat yksi lämpöanemometrityypeistä, joita käytetään mittaamaan nestevirran suuntaa ja nopeutta mittaamalla johtimen lämpöhäviötä, joka pidetään nestevirrassa. Koska sähkövirta johdetaan langan lämmittämiseksi. Kuumalanka-anemometriä käytetään virtamekaniikassa tutkimusvälineenä.

toimintaperiaate perustuu langan lämpötilan muutokseen, joka on korkeasta matalaan. Se määrittää langan vastuksen ja tuulen nopeuden välisen suhteen. Sitä käytetään mittaamaan tuulen nopeutta sijoittamalla anturi mitattavaan tuulivirtaan. Nesteen hetkellinen nopeus voidaan määrittää jännitemittauksista.

kuumalanka-anemometrit luokitellaan kahteen luokkaan. Ne ovat,

• Vakiovirta-anemometri
• vakiolämpötila-anemometri.

kuumalanka-anemometri on herkkä korkean taajuuden vasteella ja erinomaisella spatiaalisella erottelukyvyllä. Johtimen jäähdytysnopeuden mittaus voidaan tehdä joko turbulenttisissa virtauksissa tai missä tahansa nestevirrassa, jossa on nopeusvaihteluita. Joissakin tapauksissa tuulen suuntaa ei voida määrittää, ellei kuumalanka-anemometriä yhdistetä tuuliviiriin.

kaupalliset kuumalanka-anemometrit ovat saatavissa tasaisella taajuusvasteella jopa 17 kHz: iin (<3dB), kun keskimääräinen nopeus on 9,1 m/s

kuuma Lanka-anemometri-piirikaavio

alla on esitetty kuumalanka-anemometrin peruskaavio.

kuumalanka/kuuma lanka asetetaan nestekaasuvirralla täytettyyn putkeen. Vaijerista otetut johdot on kytketty Wheatstonen siltaan mittaamaan vaijerin vastuksen vaihtelua. Galvanometrin taipuma-osoitin auttaa mittaamaan virtausnopeutta kalibroituna.

kuuman langan anemometrin periaate perustuu kuuman langan jäähtymisnopeuteen tuulen nopeuden mukaan. Tämä voidaan määrittää käyttämällä joko vakiolämpötilamenetelmää tai vakiovirtamenetelmää, kuten jäljempänä käsitellään.

kuuman Lanka-anemometrin työskentely on yksinkertaista. Kun kuumaa johtoa pidetään neste-kaasuvirrassa, lämpö siirtyy johtimesta kaasuun. Siksi langan lämpötila laskee ja langan vastus muuttuu. Tätä langan vastuksen vaihtelua hyödynnetään nestevirran virtausnopeuden mittaamisessa.

kuumalanka-anemometrin rakenne

kuumalanka-anemometrin perusosassa on kaksi anturia, joiden väliin on venytetty ohut lanka. Ohut lanka kuumenee anemometrillä tiettyyn tunnettuun lämpötilaan. Kun tuuli kulkee vaijerin läpi, se alkaa viilentyä. Tätä laitetta käytetään tuulen nopeuden määrittämiseen mittaamalla langan lämpöhäviö. Koska anturi on sijoitettu tuulivirtaan, joka on mitattava.

kuumalanka-anemometrin rakentaminen kaksi tärkeää osaa ovat Wheatstonen silta ja johtolangat. Johtavat johdot on kytketty anemometrin keraamisen rungon sisään. Keraamisesta rungosta otetut johdot on kytketty Wheatstonen siltaan, jotta voidaan mitata langan vastuksen vaihtelua. Kuumalangan anemometrin peruskaavio on esitetty alla.

kuuman Lanka-anemometrin työskentely

kuuman Lanka-anemometrin toiminta voidaan selittää kahdella tavalla virtausnopeuden mittaamiseksi. Ne ovat,

• Vakiovirtamenetelmä
• Vakiolämpötilamenetelmä

Vakiovirtamenetelmä

tässä menetelmässä anemometriä pidetään nestekaasuvirrassa sen virtausnopeuden mittaamiseksi. Virran tasaisella magnituditasolla on kuljettava johtimen läpi. Wheatstonen sillan jännitetason tulisi olla vakio. Alla on esitetty kuumalankaemometrin piirikaavio Wheatstonen sillalla.

lämpö siirtyy johtimesta nestevirtaan, kun johtoa pidetään nestevirrassa. Lämmön muutos muuttaa langan vastusta. Se tarkoittaa, että langan lämpö ja vastus ovat suoraan verrannollisia. Jos lämpöä vähennetään, langan vastus pienenee automaattisesti.

vastuksen vaihtelu mitataan Wheatstonen sillalla, joka on yhtä suuri kuin nesteen virtausnopeus. Kuumalanka-anemometrin toiminnassa käytetty Lanka tunnetaan myös nimellä sensing wire. Tarkkaile galvanometrin taipumaa mitataksesi kaasun virtauksen kalibroitaessa.

Vakiolämpötilamenetelmä

tässä menetelmässä langan kuumentaminen tapahtuu sähkövirran avulla. Kun kuuma lanka asetetaan nestekaasuvirtaan, lämpö siirtyy johtimesta nesteeseen. Sitten kuuman langan lämpötilan muutos muuttaa sen vastusta. Toimintaperiaatteena on, että langan lämpötilan ja vastuksen tulisi pysyä tasaisella tasolla.

näin ollen langan läpi kulkevaa virtaa lisätään, jotta langan vastus ja lämpötila saadaan takaisin alkuasentoonsa. Kaasun virtausnopeuden mittaus on yhtä suuri kuin kokonaisvirta, joka tarvitaan johdinvastuksen ja lämpötilan palauttamiseen alkuperäiseen tilaan. Alla on esitetty kuumalankaemometrin piirikaavio vakiolämpötilamenetelmällä. Jännitemittari kytketään siltapiirin poikki jännitemittausten vastusvaihtelun määrittämiseksi.

edut

kuumalanka-anemometrin edut on lueteltu alla.

• suunnittelussa käytetyt elektroniset komponentit ovat kohtuuhintaisia ja tarkka
• se tarjoaa korkean herkkyyden
• kuumalanka-anemometrin spatiaalinen erottelukyky on erinomainen.
• The antaa korkean taajuuden vasteen. Se on suurempi kuin 10KHz
• se voi toimia korkeissa lämpötiloissa
• laite on pieni ja sen toiminta on hyvin yksinkertaista, koska ylimääräistä anturia ei ole.
• sillä on tiedonkäsittelykyky merkityksellisten tietojen keräämiseen.
• signaalin ja kohinan suhde on alhainen.
• on mahdollista, että nesteen virtausnopeus on suuri.
• se on vakiintunut, luotettava ja tarkka laite.
• sillä voidaan mitata turbulentteja ja laminaarisia virtauksia.

haitat

kuumalanka-anemometrin muutamat haitat ovat,

• se on hauras tyyppinen laite ja sitä voidaan käyttää vain puhtaissa kaasunesteissä.
• laitteen kalibrointi on tarpeen pölyn kertymisen vuoksi.
• turbulenssin voimakkuus on suuri
• instrumentin luotaimet saattavat rikkoutua.
• kontaminaatio-ongelmat
• lämmönsiirto-ongelmat anturin ja pinnan välillä
• osoittimen taipumisongelmat johtuvat ilmakehän lämpötilan muutoksesta.
• laitteen käyttämiseen tarvitaan enemmän tehoa.

kuuman Johtimen Anemometriyhtälö

kuuman johtimen anemometrissä johtimen lämpö siirtyy sähköisesti, kun se asetetaan nestevirtaan. Vastuksellisen vaijerin lämpötila mitataan Wheatstone-sillan avulla. Lämmitysvirran mittaamiseksi langan lämpötilan tulisi pysyä vakiona. Tällöin silta menee tasapainoiseen kuntoon. Harkitse kuuma lanka anemometri piirikaavio kuten edellä johtaa lämmön virtauksen nopeus yhtälö.

vakiovastus ja lämmitysjohto on kytketty sarjaan keskenään. Vastuksen koko jännitehäviön arvosta saadaan lämmitysjohdon poikki kulkeva virta. Potentiometriä käytetään kuitenkin mittaamaan jännitteen pudotusarvoa koko vastuksen alueella.
lämmitysjohdon lämpöhäviön määrittämiseksi käytetään seuraavaa yhtälöä.

eli a(vp + b) ^½ J/s

missä ” v ”on lämpövirran nopeus

” ρ ”on fluidin tiheys

” a ”& ” b ” ovat vakioita, joissa niiden arvo riippuu langan ja fluidin ulottuvuudesta ja fysikaalisista ominaisuuksista.

olkoon ” I ” lämmitysjohdon virta.

” R ” on langan vastus.

tasapainotilassa tuotettu lämpö on yhtä suuri kuin lämpöhäviö.

eli

I2R = a(vp + b) ½

v = / ρ

kuumalanka-anemometrin lämpötila ja vastus pidetään vakiona nestenopeuden mittauksessa virta I-mittauksella.

Sovellukset

jotkin kuumalanka-anemometrien sovelluksista on esitetty alla.

• käytetään virtauskupujen, pakojärjestelmien ja LVI-järjestelmien valvomiseen ja tarkistamiseen
• käytetään nesteen hetkellisen nopeuden mittaamiseen.
• käytetään mittaamaan alueita, joilla Ympäristön lämpötila on vakio ja tuulen nopeus pienempi.
• käytetään autoteollisuudessa Moottorin ilmankulutuksen seurantaan.
• käytetään teollisuuselektroniikassa elektroniikkakomponenttien, tietokonesirujen, piirilevyjen, elektronisten koteloiden, konesalien ja asennettujen laitteiden ilmavirran, kosteuden ja lämpötilan laskemiseen
• lääketeollisuudessa ilmavirran seuraamiseen bioturvallisissa hyteissä, kemiallisissa savusumuissa ja laminaarisissa virtauskupuissa
• LVI-alan ammattilaiset käyttävät ilmavirran nopeuden ja suunnan muutosten tarkkailuun ja havaitsemiseen monimutkaisten Ilmanvaihtojärjestelmien suorituskyvyn testausta ja turvallisuutta varten.

katso lisätietoja Bolometerista tästä linkistä.

Katso tästä linkistä lisätietoja mittaus-ja Instrumentointimittareista.

näin ollen tässä on kyse yleiskatsauksesta Hotwire-anemometreihin-määritelmä, piirikaavio, toimintaperiaate, rakentaminen, työskentely, yhtälön derivointi, edut, haitat ja sovellukset. Hotwire anemometers kutsutaan myös hot wire virtaus anturit, joita käytetään yleisesti mitata ilmavirran tunnistamalla määrä lämpöä poistetaan elementin pinnalta käyttäen joukko antureita tai yhden anturin. Tässä on kysymys sinulle: ”mitkä ovat Kuumafilmianemometrien Sovellukset? ”