a forró huzal anemométer egyfajta eszköz, amelyet a szél sebességének és irányának mérésére használnak. Ezeket szélsebesség-eszközként használják a meteorológiai ágazatban. A 15.században Leon Battista Alberti feltalálta az első mechanikus szélmérőt. Több módosítás után John Thomas Romney Robinson 1846-ban csészék és mechanikus kerekek használatával javította a dizájnt.
az Anemométereket két típusba sorolják, mint a nyomás típusa és a sebesség típusa. A forró huzal anemométerek a sebesség típusú anemométerek, amelyeket a folyadékáram irányának és pillanatnyi sebességének mérésére használnak. Ez a cikk leírja a forró huzal anemométer elvét és működését.
mi a forró huzal anemométer?
meghatározás: a forró huzal anemométerek a hőáram irányának és sebességének mérésére szolgáló hőmérő típusok, amelyeket a folyadékáramban tartott huzal hőveszteségének mérésével használnak. Mivel az elektromos áram áthalad a vezeték melegítésére. A forró huzal anemométert a folyadékmechanikában használják kutatási eszközként.
a működési elv a huzal hőmérsékletének változásán alapul, amely magasról alacsonyra esik. Ez határozza meg a vezeték ellenállása és a szélsebesség közötti kapcsolatot. A szél sebességének mérésére szolgál úgy, hogy az érzékelőt a mérendő széláramba helyezi. A folyadék pillanatnyi sebessége a feszültségmérésekből határozható meg.
a forró vezetékes anemométereket két kategóriába sorolják. Ezek,
- állandó áramú szélmérő
- állandó hőmérsékletű szélmérő.
a forró vezetékes anemométer finom, nagyfrekvenciás válasz és kiváló térbeli felbontás. A huzal hűtési sebességének mérése turbulens áramlásokban vagy bármilyen sebesség ingadozású folyadékáramban történhet. Bizonyos esetekben a szél irányát csak akkor lehet meghatározni, ha a forró huzal szélmérője a széllapáttal van összekapcsolva.
a kereskedelmi forró vezetékes anemométerek legfeljebb 17khz (<3dB) lapos frekvenciaválaszokkal kaphatók, átlagosan 9,1 m/sec sebességgel
forró Vezetékes anemométer kapcsolási rajz
az alapvető forró vezetékes anemométer kapcsolási rajz az alábbiakban látható.
forró huzal Szélmérő kapcsolási rajz
a hővezetéket / forró huzalt egy folyékony gázárammal töltött csőbe helyezzük. A vezetékből kivett vezetékek a Wheatstone hídhoz vannak csatlakoztatva, hogy megmérjék a huzal ellenállásának változását. A galvanométer elhajlási mutatója kalibráláskor segít mérni az áramlási sebességet.
a forró huzal anemométer elve a forró huzal szélsebességgel történő hűtésének sebességén alapul. Ez meghatározható az állandó hőmérsékleti módszer vagy az állandó áram módszer alkalmazásával, amint azt az alábbiakban tárgyaljuk.
a forró huzal anemométer működése egyszerű. Amikor a forró vezetéket folyadék-gázáramban tartják, a hő átkerül a vezetékről a gázra. Ezért a huzal hőmérséklete csökken, és a huzal ellenállása megváltozik. A huzal ellenállásának ezt a variációját a folyadékáram áramlási sebességének mérésére használják.
forró huzal anemométer építése
az alapvető forró huzal anemométer két szondával rendelkezik, amelyek között vékony huzal húzódik. A vékony huzalt az anemométer felmelegíti egy bizonyos ismert hőmérsékletre. Amikor a szél áthalad a huzalon, elkezd lehűlni. Ez az eszköz a szél sebességének meghatározására szolgál a huzal hőveszteségének mérésével. Mivel az érzékelőt a széláramba helyezik, amelyet meg kell mérni.
forró huzal anemométer építése
a forró huzal anemométer felépítéséhez szükséges két fontos rész a Wheatstone híd és a vezető vezetékek. A vezető vezetékek az anemométer kerámia testén belül vannak csatlakoztatva. A kerámia testből kivett vezetékek a Wheatstone hídhoz vannak csatlakoztatva, hogy megmérjék a huzal ellenállásának változását. Az alapvető forró huzal anemométer kapcsolási rajz az alábbiakban látható.
forró huzal anemométer működése
a forró huzal anemométer működése kétféle módon magyarázható az áramlási sebesség mérésére. Ezek,
- állandó áramú módszer
- állandó hőmérsékletű módszer
állandó áramú módszer
ebben a módszerben az anemométert a folyadékgázáramban tartják annak áramlási sebességének mérésére. Az állandó nagyságú áramot át kell vezetni a huzalon. A Wheatstone híd feszültségszintjének állandónak kell lennie. Az alábbiakban látható a forró huzal anemométer kapcsolási rajza a Wheatstone híddal.
állandó áram módszer
a hő átkerül a huzalból a folyadékáramba, amikor a vezetéket a folyadékáramban tartják. A hőváltozás megváltoztatja a huzal ellenállását. Ez azt jelenti, hogy a hő és a huzal ellenállása egyenesen arányos. Ha a hő csökken, akkor a huzal ellenállása automatikusan csökken.
az ellenállás változását a Wheatstone híd segítségével mérjük, amely megegyezik a folyadék áramlási sebességével. A forró huzal anemométer működéséhez használt vezetéket érzékelő huzalnak is nevezik. Figyelje meg a galvanométer elhajlását a gáz áramlási sebességének mérésére kalibráláskor.
állandó hőmérsékletű módszer
ebben a módszerben a huzal melegítése elektromos áramon keresztül történik. Amikor a forró vezetéket a folyékony gázáramba helyezzük, a hő átkerül a huzalból a folyadékba. Ezután a forró huzal hőmérsékletének változása megváltoztatja ellenállását. A működési elv az, hogy a huzal hőmérséklete és ellenállása állandó szinten maradjon.
állandó hőmérsékletű módszer
ezért a vezetéken áthaladó áram növekszik, hogy visszatérjen a huzal ellenállása és hőmérséklete a kiindulási helyzetbe. A gáz áramlási sebességének mérése megegyezik azzal a teljes árammal, amely ahhoz szükséges, hogy a huzal ellenállása és hőmérséklete visszatérjen a kezdeti állapotba. Az alábbiakban bemutatjuk a forró huzal anemométer kapcsolási rajzát állandó hőmérsékletű módszerrel. A voltmérőt a híd áramkörén keresztül csatlakoztatják, hogy meghatározzák az ellenállás változását a feszültségmérésektől.
előnyök
a forró huzal anemométer előnyeit az alábbiakban soroljuk fel.
- a tervezésben használt elektronikus alkatrészek megfizethető áron és pontosak
- nagy érzékenységet kínál
- a forró huzal anemométer térbeli felbontása kiváló.
- a nagyfrekvenciás választ biztosít. Ez nagyobb, mint 10kHz
- magas hőmérsékleten működhet
- a műszer kicsi, működése nagyon egyszerű, mert nincs további érzékelő.
- Adatkezelési képességekkel rendelkezik értelmes adatok gyűjtésére.
- a jel és a zaj aránya alacsony.
- lehetőség van a folyadék nagy áramlási sebességére.
- ez egy jól bevált, megbízható és pontos eszköz.
- turbulens és lamináris áramlást képes mérni.
hátrányok
a forró huzal anemométer néhány hátránya,
- ez egy törékeny típusú eszköz, amelyet csak tiszta gázfolyadékokban lehet használni.
- a készülék újrakalibrálása a por felhalmozódása miatt szükséges.
- a turbulencia intenzitása magas
- a műszer szondái eltörhetnek.
- Szennyeződési problémák
- hőátadási problémák a szonda és a felület között
- a mutató eltérítési problémái a légköri hőmérséklet változása miatt.
- a készülék működtetéséhez szükséges teljesítmény több.
forró huzal anemométer egyenlet
forró huzal anemométerben a huzal hője elektromosan továbbadódik, amikor a folyadékáramba kerül. Az ellenállással rendelkező huzal hőmérsékletét Wheatstone híd segítségével mérjük. A fűtési áram méréséhez a huzal hőmérsékletének állandónak kell maradnia. Ebben az esetben a híd kiegyensúlyozott állapotba kerül. Vegye figyelembe a forró huzal szélmérő kapcsolási rajzát a fentiek szerint, hogy levezetje a hőáramlási sebesség egyenletét.
a standard ellenállás és a fűtővezeték sorba vannak kötve egymással. Az ellenálláson keresztüli feszültségesés értékéből a fűtővezetéken átáramló áramot kapjuk. A potenciométert azonban az ellenállás feszültségesésének mérésére használják.
a fűtővezeték hőveszteségének meghatározásához a következő egyenletet használjuk.
azaz a(vp + b) ^J/s
ahol ‘v’ A hőáramlási sebesség
‘CA’ a folyadék sűrűsége
‘a’ & ‘B’ azok az állandók, amelyekben értékük a huzal és a folyadék méretétől és fizikai tulajdonságaitól függ.
legyen ‘I’a fűtővezeték áramának.
‘ R ‘ legyen a huzal ellenállása.
kiegyensúlyozott állapotban a keletkező hő egyenlő a hőveszteséggel.
azaz
I2R = a(vp + B) 6957
v = / 6957>2991 a forró huzal szélmérő hőmérsékletét és ellenállását állandó értéken kell tartani a folyadék sebességének I áramméréssel történő méréséhez.
Alkalmazások
a forró vezetékes anemométerek néhány alkalmazása az alábbiakban található.
- áramláselnyelők, kipufogórendszerek és HVAC rendszerek ellenőrzésére és ellenőrzésére szolgál
- a folyadék pillanatnyi sebességének mérésére szolgál.
- állandó környezeti hőmérsékletű és alacsonyabb szélsebességű területek mérésére szolgál.
- az autóiparban használják a motor levegőfogyasztásának ellenőrzésére.
- ipari elektronikában használják az elektronikus alkatrészek, számítógépes chipek, PCB-k, Elektronikus házak, adatközponti helyiségek és felszerelt berendezések légáramlásának, nedvességtartalmának és hőmérsékletének kiszámításához
- a gyógyszeriparban használják a biológiai biztonsági kabinok, a kémiai füst és a lamináris áramlású burkolatok légáramlásának ellenőrzésére
- a HVAC szakemberei használják a légáramlás sebességének és irányának változásainak figyelemmel kísérésére és észlelésére a komplex szellőztető rendszerek teljesítményvizsgálata és biztonsága érdekében.
kérjük, olvassa el ezt a linket, hogy többet tudjon meg a Bolométerről.
kérjük, olvassa el ezt a linket, hogy többet tudjon meg a mérési és műszeres MCQ-król.
így ez a Hotwire anemométerek áttekintése – meghatározás, kapcsolási rajz, működési elv, Építés, munka, egyenlet levezetés, előnyök, hátrányok és alkalmazások. A Hotwire anemométereket forró huzaláram-érzékelőknek is nevezik, amelyeket általában a légáramlás sebességének mérésére használnak az elem felületéről eltávolított hőmennyiség érzékelésével egy sor érzékelő vagy egyetlen érzékelő segítségével. Itt van egy kérdés az Ön számára: “milyen alkalmazásai vannak a forró film anemométereknek? “