Hva Er Hot Wire Anemometer & Dens Arbeider

en varm tråd anemometer er en slags enhet, brukes til å måle vindens hastighet og retning. Disse brukes som vindhastighetsinstrumenter i meteorologisektoren. I Det 15.århundre Oppfant Leon Battista Alberti det første mekaniske anemometeret. Etter flere modifikasjoner, John Thomas Romney Robinson i 1846, forbedret design ved hjelp av kopper og mekaniske hjul.

Anemometre er klassifisert i to typer som trykktype og hastighetstype. De varme trådanemometrene er hastighetstypen anemometre som brukes til å måle retningen og øyeblikkelig hastighet av væskestrømmen. Denne artikkelen beskriver prinsippet om et varmt trådanemometer og dets arbeid.

Hva Er Hot Wire Anemometer?

Definisjon: Varme Trådanemometre Er en av de typer termiske anemometre som brukes til å måle retningen og hastigheten til væskestrømmen ved å måle varmetapet av ledningen, som holdes i en væskestrøm. Siden den elektriske strømmen sendes for å varme ledningen. Hot wire anemometer brukes i fluidmekanikk som et forskningsverktøy.

arbeidsprinsippet er basert på temperaturendringen på ledningen, som er fra høy til lav. Det bestemmer forholdet mellom motstanden til ledningen og vindhastigheten. Det brukes til å måle vindens hastighet ved å plassere sensoren i vindstrømmen som skal måles. Den øyeblikkelige hastigheten til væsken kan bestemmes ut fra spenningsmålinger.

de varme trådanemometrene er klassifisert i to kategorier. De er,

• konstant strøm anemometer
• konstant temperatur anemometer.

det varme trådanemometeret er delikat med høyfrekvent respons og utmerket romlig oppløsning. Måling av kjølehastigheten av ledning kan gjøres i enten turbulente strømmer eller en hvilken som helst væskestrøm med hastighetsfluktuasjoner. I noen tilfeller kan vindretningen ikke bestemmes med mindre det varme trådanemometeret er koblet til vindbladet.

de kommersielle hot wire anemometre er tilgjengelige med en flat frekvensrespons på opptil 17KHz (< 3dB) med en gjennomsnittlig hastighet på 9,1 m / sek

Hot Wire Anemometer Kretsdiagram

det grunnleggende hot wire anemometer kretsdiagram er vist nedenfor.

varmetråden / varmetråden er plassert i et rør fylt med en væskegasstrøm. Ledningene tatt ut fra ledningen er koblet Til Wheatstone-broen for å måle variasjonen i motstanden til ledningen. Avbøyningspekeren på galvanometeret bidrar til å måle strømningshastigheten når den kalibreres.

prinsippet om et varmtrådsmåler er basert på kjølehastigheten av den varme ledningen ved vindhastigheten. Dette kan bestemmes ved å bruke enten konstant temperaturmetoden eller konstantstrømmetoden som omtalt nedenfor.

arbeidet med et varmt trådanemometer er enkelt. Når den varme ledningen holdes i en flytende gassstrøm, blir varmen overført fra ledningen til gassen. Derfor temperaturen av ledningen reduseres og endringer i motstanden av ledningen. Denne variasjonen i motstanden til ledningen benyttes i måling av strømningshastigheten til væskestrømmen.

Konstruksjon Av Hot Wire Anemometer

den grunnleggende hot wire anemometer kommer med to sonder med en tynn tråd strukket mellom dem. Den tynne ledningen blir oppvarmet av anemometeret til en viss kjent temperatur. Når vinden går gjennom ledningen, begynner den å kjøle seg ned. Dette instrumentet brukes til å bestemme vindhastigheten ved å måle varmetapet på ledningen. Siden sensoren er plassert i vindstrømmen, som skal måles.

de to viktige delene som er nødvendige for bygging av en hot wire anemometer Er Wheatstone bridge og Ledende ledninger. De ledende ledningene er koblet inne i anemometerets keramiske kropp. Ledningene tatt ut fra den keramiske kroppen er koblet Til Wheatstone-broen, for å måle variasjonen i motstanden til ledningen. Den grunnleggende hot wire vindmåler kretsdiagram er vist nedenfor.

Arbeid Av Varm Tråd Anemometer

arbeidet med en varm tråd anemometer kan forklares på to måter å måle strømningshastigheten. De er,

• Konstant strømmetode
• Konstant temperaturmetode

Konstant Strømmetode

i denne metoden holdes anemometeret i væskegasstrømmen for å måle strømningshastigheten. Strømmen på et konstant størrelsesnivå er nødvendig for å bli passert gjennom ledningen. Spenningsnivået Til Wheatstone-broen skal være konstant. Kretsdiagrammet til det varme trådanemometeret med Wheatstone-broen er vist nedenfor.

varmen blir overført fra ledningen til væskestrømmen når ledningen holdes i væskestrømmen. Forandringen i varme endrer motstanden til ledningen. Det betyr at varmen og motstanden til ledningen er direkte proporsjonal. Hvis varmen reduseres, reduseres motstanden til ledningen automatisk.

variasjonen i motstanden måles ved Å bruke Wheatstone-broen, som er lik væskens strømningshastighet. Ledningen som brukes i driften av hot wire anemometer er også kjent som sensing wire. Vær oppmerksom på galvanometerbøyningen for å måle gassens strømningshastighet når den kalibreres.

Konstant Temperaturmetode

i denne metoden gjøres oppvarming av ledning gjennom en elektrisk strøm. Når den varme ledningen er plassert i den flytende gasstrømmen, blir varmen overført fra ledningen til væsken. Deretter endrer temperaturendringen på den varme ledningen sin motstand. Arbeidsprinsippet er at temperaturen og motstanden til ledningen skal forbli på et konstant nivå.

derfor økes strømmen som går gjennom ledningen for å få tilbake motstanden og temperaturen til ledningen til sin opprinnelige posisjon. Måling av gassens strømningshastighet er lik den totale strømmen som kreves for å bringe motstanden og temperaturen til ledningen tilbake til den opprinnelige tilstanden. Kretsdiagrammet til et varmtrådsmåler med en konstant temperaturmetode er vist nedenfor. Voltmeteret er koblet over brokretsen for å bestemme motstandsvariasjonen fra spenningsmålinger.

Fordeler

fordelene ved et varmtrådsmåler er oppført nedenfor.

• de elektroniske komponentene som brukes i designet er til rimelige priser og nøyaktige
• Det gir høy følsomhet
• den romlige oppløsningen til varmtrådsmåleren er utmerket.
• den gir en høyfrekvent respons. Det er større enn 10KHz
• det kan operere ved høye temperaturer
• instrumentet er lite og operasjonen er veldig enkel fordi det ikke er noen ekstra sensor.
• Den har datahåndteringsfunksjoner for å samle inn meningsfulle data.
• forholdet mellom signal og støy er lavt.
• det er en mulighet for høy strømningshastighet av væsken.
• Det er en veletablert, pålitelig og nøyaktig enhet.
• Det kan måle turbulente og laminære strømmer.

Ulemper

de få ulempene med hot wire anemometer er,

• det er en skjøre type enhet og kan bare brukes i rene gassvæsker.
• Rekalibrering av en enhet er nødvendig på grunn av opphopning av støv.
• turbulensintensiteten er høy
• sondene til instrumentet kan bryte.
• Forurensningsproblemer
• varmeoverføringsproblemer mellom sonden og overflaten
• pekeren avbøyning problemer på grunn av endring i atmosfærisk temperatur.
• strømmen som kreves for å betjene enheten, er mer.

Hot Wire Anemometer Ligningen

i en hot wire anemometer, varmen til ledningen overføres elektrisk når den er plassert i fluidstrømmen. Temperaturen på ledningen med motstand måles ved å bruke En Wheatstone-bro. For å måle varmestrømmen, bør temperaturen på ledningen forbli konstant. I dette tilfellet går broen til en balansert tilstand. Vurder varmtrådsmåler-kretsdiagrammet som vist ovenfor for å utlede varmestrømningshastighetsligningen.

standardmotstanden og varmetråden er koblet i serie med hverandre. Fra verdien av spenningsfall over motstanden oppnås strømmen over varmetråden. Potensiometeret brukes imidlertid til å måle spenningsfallet over motstanden.
for å bestemme varmetapet fra varmetråden, brukes følgende ligning.

Det vil si a(vp + b) ^½ J/s

hvor ‘v’ er varmestrømningshastigheten

‘ρ’ er væsketettheten

‘a’ & ‘b’ er konstantene, der deres verdi avhenger av dimensjon og fysiske egenskaper av ledning og væske.

La ‘ jeg ‘ være strømmen til varmetråden.

‘ R ‘ være motstanden av ledningen.

ved balansert tilstand er generert varme lik varmetapet.

Det vil si

i2r = a(vp + b) ½

v = / ρ

temperaturen og motstanden til varmtrådsmåleren holdes konstant for måling av væskefrekvens ved nåværende i-måling.

Programmer

Noen av programmene av varme wire anemometre er gitt nedenfor.

• brukes til å overvåke og kontrollere strømningshetter, eksosanlegg og HVAC-systemer
• Brukes til å måle væskens øyeblikkelige hastighet.
• Brukes til å måle områder med konstant omgivelsestemperatur og lavere vindhastighet.
• Brukes i bilindustrien for å overvåke luftforbruket til en motor.
• Brukes i industriell elektronikk for å beregne luftstrøm, fuktighet og temperatur på elektroniske komponenter, databrikker, PCB-er, elektroniske kabinetter, datasenterrom og montert utstyr
• Brukes I farmasøytisk industri for å overvåke luftstrømmen i biosikkerhetshytter, kjemisk røyk og laminære strømningshetter
• Brukes AV HVAC-fagfolk til å overvåke og oppdage endringer i hastighet og retning av luftstrømmen for ytelsestesting og sikkerhet av de komplekse ventilasjonssystemene.

vennligst se denne linken for å vite mer Om Bolometer.

vennligst se denne linken for å vite mer om Måling Og Instrumentering MCQs.

dermed handler dette om en oversikt Over Hotwire anemometre-definisjon, kretsdiagram, arbeidsprinsipp, konstruksjon, arbeid, ligning avledning, fordeler, ulemper og applikasjoner. Hotwire anemometre er også referert til som hot wire flow sensorer, som ofte brukes til å måle luftstrømmen ved å føle mengden varme fjernet fra elementets overflate ved hjelp av en rekke sensorer eller en enkelt sensor. Her er et spørsmål til deg, «Hva er anvendelser Av Hot film anemometre? «