Введение в принцип работы термочувствительных зондов для анемометров.
Основной принцип работы анемометра состоит в том, чтобы поместить тонкую металлическую проволоку в жидкость и нагреть ее электрическим током, чтобы ее температура стала выше температуры жидкости. Поэтому анемометр с металлической проволокой называют «горячей проволокой». Когда жидкость протекает через металлическую проволоку в вертикальном направлении, она забирает часть тепла от проволоки, в результате чего температура проволоки снижается. Согласно теории теплообмена с принудительной конвекцией, можно вывести, что существует связь между теплом, рассеиваемым горячей проволокой Q, и скоростью v жидкости. Стандартный термощуп состоит из двух кронштейнов, натянутых короткой и тонкой металлической проволокой. Металлические проволоки обычно изготавливаются из металлов с высокими температурами плавления и хорошей пластичностью, таких как платина, родий и вольфрам. Обычно используемый диаметр проволоки составляет 5 мкм. длина 2 мм; Небольшой диаметр зонда составляет всего 1 мкм. Длина 0,2 мм.
В зависимости от целей зонд с горячей проволокой также может быть изготовлен из двойной, тройной, косой, V-образной, X-образной формы и т. д. Для повышения прочности иногда вместо металлической проволоки используют металлическую пленку, а также тонкая металлическая пленка обычно напыляется на теплоизолированную подложку, называемую термопленочным зондом, как показано на рисунке 2.2. Перед использованием зонд с горячей проволокой необходимо откалибровать. Статическая калибровка проводится в специализированной эталонной аэродинамической трубе, измеряя зависимость между скоростью потока и выходным напряжением и рисуя стандартную кривую; Динамическая калибровка проводится в известном пульсирующем поле потока или путем подачи пульсирующего электрического сигнала в цепь нагрева анемометра для проверки частотной характеристики анемометра с термоанемометром. Если частотная характеристика плохая, для ее улучшения можно использовать соответствующие схемы компенсации.
Диапазон измерения скорости потока от {{0}} до 100 м/с можно разделить на три части: низкая скорость: от 0 до 5 м/с; Средняя скорость: от 5 до 40 м/с; Высокая скорость: от 40 до 100 м/с. Термочувствительный зонд анемометра используется для измерений от 0 до 5 м/с; Поворотный зонд анемометра идеально подходит для измерения скоростей потока в диапазоне от 5 до 40 м/с; Используя трубку Пито, результаты можно получить в диапазоне высоких скоростей. Дополнительным стандартом правильного выбора датчика расхода анемометра является температура, которая обычно используется термодатчиком анемометра при температуре примерно плюс -70С. Роторный зонд специально разработанного анемометра может достигать температуры 350°C. Трубки Пито применяются при температуре выше плюс 350С.
Термочувствительный зонд анемометра
Принцип работы термочувствительного зонда анемометра основан на воздействии холодного воздушного потока, отводящего тепло от термоэлемента. С помощью регулирующего переключателя температура поддерживается постоянной, а регулирующий ток пропорционален расходу. При использовании термочувствительного зонда в условиях турбулентности потоки воздуха со всех сторон одновременно воздействуют на термоэлемент, что может повлиять на точность результатов измерений. При измерении в условиях турбулентности показания датчика скорости потока термоанемометра часто выше, чем показания вращающегося зонда. Вышеуказанные явления можно наблюдать при измерении трубопровода. Согласно различным конструкциям управления турбулентностью трубопровода, она может возникать даже на низких скоростях. Поэтому процесс измерения анемометром следует проводить на прямом участке трубопровода. Начальная точка прямого участка должна быть не менее чем в 10 раз раньше точки измерения × D (D=диаметр трубопровода, в см); Конечная точка должна находиться как минимум через 4 точки после точки измерения × Местоположение D. Поперечное сечение жидкости не должно иметь никаких препятствий. (края, свесы, объекты и т. д.)
Принцип работы вращающегося зонда анемометра основан на преобразовании вращения в электрический сигнал. Сначала он проходит через датчик приближения, чтобы «подсчитывать» вращение вращающегося колеса и генерировать серию импульсов. Затем оно преобразуется и обрабатывается детектором для получения значения скорости. Зонд анемометра большого диаметра (60 мм, 100 мм) подходит для измерения турбулентности при средних и малых скоростях потока (например, на выходе из трубопровода). Зонд небольшого калибра анемометра больше подходит для измерения воздушного потока с площадью поперечного сечения, более чем в 100 раз превышающей площадь поперечного сечения исследовательской головки.
