mi a Hot Wire Anemometer & its Working

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

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

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

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

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? “

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.