v jakékoli oblasti meteorologie je přesné množství střední rychlosti větru a turbulentních změn významným rysem & oblast měření turbulence je jednou z hlavních úzkostí mikrometeorologie. Rychlosti středního větru lze dostatečně měřit pomocí různých anemometrických zařízení, jako je kolo nahoru a anemometry lopatek, dokud střední vítr nezůstane rozumně stabilní. Takže vzhledem k vysoké setrvačnosti & pomalá doba odezvy těchto zařízení je obtížné určit kolísání. Dva nemechanické senzory, které jsou v současné době ve vyšším stavu zlepšení, jsou docela schopné měřit turbulentní výkyvy, jmenovitě sonický anemometr & anemometr hotwire. Tyto dva přístroje mohou identifikovat rozsah teplotních výkyvů & vířivých průměrů. Takže tyto přístroje jsou adaptabilní pro měření takových veličin, jako je turbulenční spektrum a vertikální toky tepla. Tento článek pojednává o přehledu anemometru horkého drátu.
co je anemometr horkého drátu?
anemometr horkého drátu je jeden druh nástroje, který se používá k měření směru i rychlosti tekutiny. Toto měření lze tedy provést měřením ztráty tepla uvnitř drátu, který je umístěn v proudu tekutiny. Tato zařízení používají tenký drát a elektricky se zahřívají na určitý stupeň teploty přibližně vyšší, než je rozsah okolní teploty.
tento vodič se ochladí, jakmile jím proudí vzduch, protože odpor kovu závisí hlavně na teplotě. Tak může být vytvořen vztah mezi odporem drátu a rychlostí proudění kapaliny. V mnoha situacích, nebudou použity pro měření směru větru, jednoduše když jsou součástí větrné lopatky. Použití anemometru s horkým drátem umožňuje hlavně rychlou rychlost proudění, která musí být vypočtena z rozměrů elektrického napětí. Podstatnou součástí tohoto anemometru je jeho tenký drát. Když je vynucen, pak tok tepla trvá z tenkého drátu, aby běžel přes drát.
pracovní princip
anemometr horkého drátu základní pracovní princip spočívá v tom, že jakmile je elektricky zahřátý drát umístěn do proudu plynného proudu, poté se teplo přemísťuje z tenkého drátu na plyn, takže mohou být sníženy úrovně teploty drátu. Z tohoto důvodu lze také změnit hodnotu odporu drátu. Takže tato změna v odporu drátu nám umožňuje měřit průtok kapaliny.
konstrukce anemometru horkého drátu
anemometr horkého drátu může být navržen se dvěma základními částmi, a to pšeničným kamenným mostem a vodivým drátem. V této konstrukci je v keramickém materiálu umístěn vodivý drát. Dráty, které pocházejí z keramického materiálu, mohou být připojeny k mostu Wheatstone, takže měří změny v hodnotě odporu.
anemometr horkého drátu lze pracovat dvěma způsoby, a to konstantním proudem a konstantní teplotou.
metoda konstantního proudu
v metodě konstantního proudu může být uspořádání anemometru horkého drátu provedeno v rámci toku tekutiny všude tam, kde lze měřit tok rychlosti kapaliny. Takže z drátu může být dodána konstantní úroveň proudu. Také pšeničný kamenný most může být udržován na pevné úrovni napětí.
jakmile je drát uspořádán v toku kapaliny, a poté může být teplo přeneseno z drátu do kapaliny, protože existuje vztah mezi teplem a odporem drátu. Jakmile je hodnota tepla snížena, může být také snížen odpor drátu. Také pšeničný kamenný most měří změnu v hodnotě odporu, která se rovná rychlosti proudění kapaliny.
metoda konstantní teploty
v metodě konstantní teploty, když elektrický proud dodává drátem, pak se zahřívá. Uspořádání anemometru s horkým drátem může být provedeno v rámci toku tekutiny všude tam, kde lze měřit rychlost toku tekutiny. Jakmile je drát uspořádán v toku kapaliny, a pak může být teplo přenášeno směrem k tekutině z drátu.
zde může být také změněna hodnota teploty drátu a jeho činnost může být také provedena na principu, kdy úroveň teploty drátu přetrvává, aby byla stabilní. Celý proud, který je nezbytný pro uvedení drátu do výchozího stavu, je srovnatelný s průtokem rychlosti plynu.
v těchto dvou provozních metodách je nutné vypočítat a také změnit konstantní rozsah času pro anemometr, protože; to je odvozeno z termodynamických podmínek, které mohou být přítomny na drátu.
změna je poměrně obtížná při nadzvukových akcích, zatímco v podzvukové technice jsou testovací signály téměř jistě prováděny, což zahrnuje buď sinusovou nebo čtvercovou vlnu, která je přiváděna jako vstup pro obvod, aby se vyvinulo nevyvážené ohřev drátu. Alternativně tento druh ohřevu nesouvisí s nevyváženým přepínačem přenosu tepla v toku &, zejména pro široký rozsah frekvenčních vlastností, tato analýza se jeví jako nejistá.
měření směru
anemometr Hotwire lze také použít pro měření směru proudění pomocí senzorů včetně několika tepelných odporů. Tyto rezistory jsou umístěny pro určení toku směru anemometrem horkého drátu z odlišné emise tepla.
směr proudění lze zaznamenat ve dvou jinak třech rozměrech na základě počtu, jakož i uspořádání horkých vodičů/prvků horké fólie. Směr větru může být určen meteorologickými lopatkami nad střechami, které jsou dvourozměrné. Podobně, pro měření 3-dimenzionální, rovina je kolmá k kardinální cestě, která je také vzata v úvahu.
výhody
výhody anemometru s horkým drátem zahrnují následující.
- nižší náklady
- prostorová separace
- vysokofrekvenční odezva
- analýza signálu
- Malá velikost
- přesnost je dobrá
- dobrý prostorový & časové rozlišení
- měření dvoufázového toku
- můžeme jednoduše měřit turbulentní toky
- měření současné teploty
- měření vícesložkového
- menší poměr s/n
nevýhody
nevýhody anemometru horkého drátu zahrnují následující.
- vysoká intenzita turbulencí
- rozbití sondy
- proudění kapaliny
- nákaza
- rušivá technika
- Šum signálu
- přenos tepla & aerodynamické problémy
- přenos tepla mezi sondou a povrchy
aplikace anemometru horkého drátu
aplikace anemometru horkého drátu zahrnují následující.
chemický průmysl
tyto anemometry se používají v chemickém průmyslu pro různé účely.
- v závodě na chemická hnojiva se k měření amoniaku používá anemometr horkého drátu.
- v továrně na baterie se používá k měření různých toků plynu v systému odběru vzorků, indukovaný návrh ventilátoru & monitoruje kouřový cyklus.
hutní průmysl
tyto anemometry se používají v hutním průmyslu pro různé účely.
- používá se v metalurgickém průmyslu pro řízení i měření topného plynu v peci.
- Používá se ve válcovnách k regulaci kyslíku, vodíku, dusíku & jiných plynů při zpracování plynu.
- Používá se v kalící Peci pro měření plynu v ocelárnách;
- měření koksárenského plynu v železe & koksárenské práce
Energetika
tyto anemometry se používají v energetice pro měření vodíku.
- používá se k měření primárního i sekundárního vzduchu ve vysoké peci elektrárny;
- Používá se k měření plynu během distribuce plynu v palivovém systému;
- různé měření plynů v kotlích a pomocných systémech;
- používané v plynové peci pro měření plynu
ochrana životního prostředí
tyto anemometry se používají pro ochranu životního prostředí.
- Používá se k měření provzdušňovací nádrže v rámci metody čištění odpadních vod;
- Používá se k měření vypouštění NOX & SO2 pro měření plynu v rámci procesu využití bioplynu;
- Používá se k měření plynného chloru během úpravy chloru
léčivo & potravinářský průmysl
tyto anemometry se používají v farmaceutickém a potravinářském průmyslu
- Používá se k úpravě CO2 v pivovarech
- měření průtoku plynu během tepelné oxidace
- ve ventilačním systému pro zpracování čerstvého vzduchu
buničina & papír průmysl
tyto anemometry se používají v celulózovém a papírenském průmyslu
- Používá se v kotlích pro měření plynu & Přívod vzduchu
- používá se v systémy čištění odpadních vod pro měření plynů
- monitorování toku spalin
olej & plynárenský průmysl
tyto anemometry se používají v ropném a plynárenském průmyslu
- Používá se při výměně energie pro měření zemního plynu & monitorování hořáku plynu
- Používá se při dobře plnící rekuperaci plynu pro měření palivového plynu, test úniku plynu & analýza hmotnosti plynu
jedná se tedy o přehled anemometru horkého drátu. Používá se k účinnému měření rychlosti proudění a je schopen vysoké přesnosti díky nejmenšímu rušení v dráze tekutiny. Ale také potřebuje obrovskou péči v rámci uspořádání sondy, kalibrace & kalibrace systému pochopit průtok proti elektrickému signálu. Zde je otázka pro vás, jaké jsou různé typy anemometrů?