En cualquier campo de la meteorología, la cantidad precisa de velocidad media del viento, así como las variaciones turbulentas, es una característica significativa & el área de mediciones de turbulencia es una de las principales ansiedades de la micrometeorología. Las velocidades del viento medio se pueden medir suficientemente con diferentes dispositivos anemométricos, como una rueda ascendente y anemómetros de paletas, hasta que el viento medio se mantenga sensiblemente estable. Por lo tanto, debido a la alta inercia &, el tiempo de respuesta lento de estos dispositivos, las fluctuaciones son complejas de determinar. Los dos sensores no mecánicos que se encuentran actualmente en un estado de mejora superior son bastante capaces de medir fluctuaciones turbulentas, a saber, el anemómetro sónico &, el anemómetro de cable caliente. Estos dos instrumentos pueden identificar un rango de fluctuaciones de temperatura & diámetros de remolino. Por lo tanto, estos instrumentos son adaptables para la medición de cantidades tales como el espectro de turbulencias y los flujos verticales de calor. Este artículo analiza una descripción general del Anemómetro de Alambre Caliente.
¿Qué es un Anemómetro de Hilo Caliente?
Un anemómetro de alambre caliente es un tipo de instrumento, utilizado para medir la dirección y la velocidad del fluido. Por lo tanto, esta medición se puede hacer midiendo la pérdida de calor dentro del cable que se encuentra en la corriente de fluido. Estos dispositivos utilizan un cable delgado y se calientan eléctricamente a una etapa de temperatura aproximadamente superior al rango de temperatura ambiente.
Este alambre se enfría una vez que el aire fluye a través de él porque la resistencia del metal depende principalmente de la temperatura. Por lo tanto, se puede formar una relación entre la resistencia del cable y la velocidad del flujo de líquido. En muchas situaciones, no se utilizarán para medir la dirección del viento, simplemente cuando se incluyen con una veleta de viento. El uso del anemómetro de alambre caliente permite principalmente una velocidad de flujo rápida que debe calcularse a partir de las dimensiones de la tensión eléctrica. La parte esencial de este anemómetro es su alambre delgado. Cuando se fuerza hacia arriba, el flujo de calor toma del cable delgado para correr a través del cable.
Principio de funcionamiento
El principio de funcionamiento básico del anemómetro de alambre caliente es que una vez que un cable calentado eléctricamente se coloca dentro del flujo de la corriente gaseosa, después de eso el calor se mueve de un cable delgado a gas para que los niveles de temperatura del cable se puedan reducir. Por esta razón, el valor de resistencia del cable también se puede cambiar. Por lo tanto, este cambio dentro de la resistencia del alambre nos permite medir el caudal de líquido.
Construcción de Anemómetro de alambre caliente
El anemómetro de alambre caliente se puede diseñar con dos partes esenciales, a saber, puente de piedra de trigo y alambre conductor. En esta construcción, un cable conductor se encuentra en el material cerámico. Los cables que provienen del material cerámico se pueden conectar hacia el puente de Wheatstone para que mida los cambios dentro del valor de resistencia.
El trabajo del anemómetro de alambre caliente se puede hacer utilizando dos métodos, a saber, corriente constante y temperatura constante.
Método de corriente constante
En el método de corriente constante, la disposición de un anemómetro de alambre caliente se puede hacer dentro del flujo de fluido donde se pueda medir el flujo de velocidad del líquido. Por lo tanto, se puede suministrar un nivel de corriente de magnitud constante desde el cable. Además, el puente de piedra de trigo se puede mantener a un nivel de voltaje fijo.
Una vez que el cable está dispuesto en el flujo de líquido, y luego el calor se puede transferir del cable al líquido porque hay una relación entre el calor y la resistencia de un cable. Una vez que se reduce el valor de calor, también se puede reducir la resistencia del cable. Además, el puente de piedra de trigo mide el cambio dentro del valor de resistencia que es igual a la velocidad del flujo de líquido.
Método de temperatura constante
En el método de temperatura constante, cuando la corriente eléctrica se suministra a través del cable, se calienta. La disposición de un anemómetro de alambre caliente se puede hacer dentro del flujo de fluido donde se pueda medir la velocidad del flujo de fluido. Una vez que el cable está dispuesto dentro del flujo de líquido, y luego el calor se puede transferir hacia el fluido desde el cable.
Aquí, el valor de temperatura del cable también puede modificarse y su funcionamiento también se puede realizar según el principio donde el nivel de temperatura del cable persiste para ser estable. Toda la corriente necesaria para llevar el cable al estado de arranque es comparable al flujo de velocidad del gas.
En estos dos métodos de operación, es necesario calcular y cambiar el rango constante del tiempo para el anemómetro porque; esto se deriva de las condiciones termodinámicas que pueden estar presentes en el cable.
El cambio es bastante difícil de trabajar en las acciones supersónicas, mientras que en la técnica subsónica, las señales de prueba se ejecutan casi con certeza, lo que incluye que la onda sinusoidal o cuadrada se alimente como entrada para que el circuito desarrolle un calentamiento de cable desequilibrado. Alternativamente, este tipo de calentamiento no está relacionado con el interruptor de transmisión de calor desequilibrado en el flujo & particularmente para una amplia gama de propiedades de frecuencia, este análisis parece incierto.
Medición de dirección
El anemómetro de hilo caliente también se puede usar para medir la dirección del flujo con sensores que incluyen varias resistencias térmicas. Estas resistencias se colocan para determinar el flujo de dirección mediante el anemómetro de alambre caliente a partir de una emisión de calor diferente.
La dirección de flujo se puede registrar en dos dimensiones, de lo contrario, en tres dimensiones, en función del número, así como de la disposición de cables calientes/elementos de película caliente. La dirección del viento se puede determinar por las paletas climáticas sobre los tejados que son bidimensionales. De manera similar, para la medición de 3 dimensiones, el plano es perpendicular hacia la vía cardinal que también se tiene en cuenta.
Ventajas
Las ventajas de un anemómetro de alambre caliente incluyen las siguientes.
- Menos coste
- Separación espacial
- Respuesta de alta frecuencia
- Análisis de señal
- Tamaño pequeño
- La precisión es buena
- Buena espacial & Resolución temporal
- Medición de flujo bifásico
- Simplemente podemos medir flujos turbulentos
- Medición de temperatura simultánea
- Medición de multicomponentes
- Menos relación S/N
Desventajas
Las desventajas de un anemómetro de alambre caliente incluyen las siguientes.
- Alta intensidad de turbulencia
- Rotura de sonda
- Flujos de líquido
- Contagio
- Técnica intrusiva
- Ruido de señal
- Transferencia de calor & Problemas aerodinámicos
- Transferencia de calor entre la sonda y las superficies
Aplicaciones de anemómetro de alambre caliente
Las aplicaciones de anemómetro de alambre caliente incluyen las siguientes.
Industria química
Estos anemómetros se utilizan en industrias químicas para diferentes fines.
- En una planta de fertilizantes químicos, se utiliza un anemómetro de alambre caliente para medir el gas amoniaco.
- En la fábrica de baterías, se utiliza para medir los diversos flujos de gas en el sistema de muestreo, ventilador de tiro inducido & monitoreando el ciclo de humo.
Industria metalúrgica
Estos anemómetros se utilizan en industrias metalúrgicas para diferentes fines.
- Se utiliza en la industria metalúrgica para controlar y medir el gas del horno de calefacción.
- Utilizado en laminadoras para controlar el oxígeno, el hidrógeno, el nitrógeno & otros gases en el tratamiento de gases.
- Utilizado en hornos de enfriamiento para la medición de gas en fábricas de acero;
- Medición de gas de hornos de coque en hierro & fábricas de coque
Industria de la energía
Estos anemómetros se utilizan en industrias de energía para la medición de hidrógeno.
- Se utiliza para medir el aire primario y secundario dentro del alto horno de la central eléctrica;
- Se utiliza para medir el gas en toda la distribución de gas dentro del sistema de combustible;
- Medición de varios gases en calderas y sistemas auxiliares;
- Utilizado en un horno de gas para medición de gas
Protección del medio ambiente
Estos anemómetros se utilizan para la protección del medio ambiente.
- Se utiliza para medir el tanque de aireación dentro del método de tratamiento de aguas residuales;
- Se utiliza para medir la descarga de NOX & SO2 para la medición de gas dentro del proceso de uso de biogás;
- Se utiliza para medir el gas de cloro durante todo el tratamiento con cloro
Medicamento & Industria alimentaria
Estos anemómetros se utilizan en las industrias farmacéutica y alimentaria
- Se utilizan para el tratamiento de CO2 en cervecerías
- Medición del flujo de gas durante la oxidación térmica
- En el sistema de ventilación para procesar el aire fresco
Pulpa & Industria del papel
Estos anemómetros se utilizan en industrias de pulpa y papel
- Utilizados en calderas para medir gas & suministro de aire
- Se utiliza en sistemas de tratamiento de aguas residuales para medir gases
- Monitoreo del flujo de combustión
Petróleo & Industria del gas
Estos anemómetros se utilizan en industrias de petróleo y gas
- Utilizados en el intercambio de energía para la medición de gas natural & monitoreo de gas de antorcha
- Utilizados en recuperación de gas de llenado para medición de gas combustible, prueba de gas de fuga & análisis de masa de gas
Por lo tanto, se trata de una descripción general del anemómetro de alambre caliente. Se utiliza para medir la velocidad de flujo de manera efectiva y capaz de una alta precisión a través de la menor interferencia dentro de la trayectoria del fluido. Pero, también necesita un gran cuidado dentro de la disposición de la sonda, calibración & calibración del sistema para comprender el caudal contra la señal eléctrica. He aquí una pregunta para usted, ¿cuáles son los diferentes tipos de anemómetros?