millä tahansa meteorologian alalla keskimääräisen tuulennopeuden tarkka määrä sekä turbulenttiset vaihtelut ovat merkittävä ominaisuus & turbulenssimittausalue on yksi mikrometeorologian suurimmista ahdistuksista. Keskituulen nopeuksia voidaan mitata riittävällä tavalla erilaisilla anemometrilaitteilla, kuten pyörällä sekä siipi-anemometreillä, kunnes keskituuli pysyy järkevästi vakaana. Joten, koska suuri inertia & hidas vasteaika näiden laitteiden, vaihtelut ovat monimutkaisia määrittää. Kaksi ei-mekaanista anturia, jotka ovat tällä hetkellä paremmassa tilassa, pystyvät täysin mittaamaan turbulenttisia vaihteluita eli sonic anemometer & the hotwire anemometer. Nämä kaksi laitetta voivat tunnistaa alueen lämpötilan vaihtelut & pyörremäinen halkaisijat. Nämä mittalaitteet ovat siis muunneltavissa sellaisten suureiden kuin turbulenssispektrin ja lämpövirtojen mittaamiseen. Tässä artikkelissa käsitellään katsaus kuuma Lanka anemometri.
mikä on kuuma Lanka anemometri?
kuumalanka-anemometri on yhdenlainen Laite, jolla mitataan nesteen suuntaa ja nopeutta. Niin, tämä mittaus voidaan tehdä mittaamalla lämpöhäviö sisällä lanka, joka sijaitsee fluid stream. Nämä laitteet käyttävät ohutta johtoa ja sitä lämmitetään sähköisesti johonkin lämpötilaan, joka on noin korkeampi kuin Ympäristön lämpötila.
tämä Lanka jäähtyy, kun ilma virtaa sen läpi, koska metallin vastus riippuu pääasiassa lämpötilasta. Langan vastuksen sekä nesteen virtauksen nopeuden välille voidaan siis muodostaa suhde. Monissa tilanteissa niitä ei käytetä tuulen suunnan mittaamiseen, yksinkertaisesti silloin, kun niihin sisältyy tuuliviiri. Kuumalangan anemometrin käyttö mahdollistaa pääasiassa nopean virtausnopeuden, joka on laskettava sähköjännitteen mitoista. Tämän anemometrin olennainen osa on sen ohut lanka. Kun se pakotetaan ylös, niin lämpövirta vie ohuesta langasta johtimen poikki.
toimintaperiaate
kuumalanka-anemometrin perusperiaate on, että kun sähkölämmitteinen lanka asetetaan kaasumaisen virran virtaukseen, sen jälkeen lämpö siirtyy ohuesta langasta kaasuun niin, että langan lämpötiloja voidaan alentaa. Tästä syystä myös langan vastusarvoa voidaan muuttaa. Tämä muutos johtimen vastuksessa sallii meidän mitata nesteen virtausnopeutta.
kuumalanka-anemometrin rakenne
kuumalanka-anemometri voidaan suunnitella kahdella olennaisella osalla eli vehnäkivisillalla sekä johtavalla langalla. Tässä rakenteessa johtava lanka sijaitsee keraamisessa materiaalissa. Keraamisesta materiaalista tulevat johdot voidaan kytkeä Wheatstonen siltaa kohti siten, että se mittaa vastusarvon sisällä tapahtuvia muutoksia.
kuumalanka-anemometri voidaan työstää kahdella menetelmällä: vakiovirralla sekä vakiolämpötilalla.
Vakiovirtamenetelmä
vakiovirtamenetelmässä kuuman johtimen anemometrin järjestely voidaan tehdä fluidin virtauksen sisällä aina, kun nesteen virtausnopeus voidaan mitata. Joten, jatkuva magnitudi taso virran voidaan syöttää johtimesta. Myös Vehniän kivisilta voidaan pitää kiinteällä jännitetasolla.
kun lanka on järjestetty nesteen virtaukseen, ja sen jälkeen lämpöä voidaan siirtää langasta nesteeseen, koska lämmön ja langan resistanssin välillä on suhde. Kun lämpöarvo on pienentynyt, myös langan resistanssia voidaan pienentää. Vehnäkivisillalla mitataan myös vastusarvon sisällä tapahtuvaa muutosta, joka on yhtä suuri kuin nesteen virtauksen nopeus.
Vakiolämpötilamenetelmä
vakiolämpötilamenetelmässä, jolloin sähkövirta virtaa johtimen kautta, niin se kuumenee. Kuuman Lanka-anemometrin järjestely voidaan tehdä fluidin virtauksen sisällä aina, kun fluidin virtauksen nopeus voidaan mitata. Kun lanka on järjestetty nesteen virtauksen, ja sitten lämpöä voidaan siirtää kohti nestettä Lanka.
tässä langan lämpötila-arvo voi myös muuttua ja sen toiminta voidaan tehdä myös periaatteella, jossa langan lämpötilataso pysyy vakaana. Koko virta, joka on tarpeen tuoda Lanka lähtötilaan on verrattavissa virtaus kaasun nopeus.
näissä kahdessa toimintamenetelmässä on tarpeen laskea sekä muuttaa anemometrin ajan vakioaluetta, koska tämä on johdettu johtimessa mahdollisesti esiintyvistä termodynaamisista olosuhteista.
muutosta on melko vaikea työstää yliäänitekniikassa, kun taas aliäänitekniikassa testisignaalit suoritetaan lähes varmasti, johon sisältyy joko sini-tai neliöaalto, joka syötetään kuin tulo virtapiiriin epätasapainoisen lankalämmityksen kehittämiseksi. Vaihtoehtoisesti tällainen lämmitys ei liity epätasapainoiseen lämmönsiirtokytkimeen virtauksessa & erityisesti monien taajuusominaisuuksien osalta, tämä analyysi näyttää epävarmalta.
Suuntamittausta
Hotwire-anemometriä voidaan käyttää myös virtaussuunnan mittaamiseen antureilla, joihin kuuluu useita lämpövastuksia. Nämä vastukset on sijoitettu määrittämään virtauksen suuntaan kuuma lanka anemometri alkaen erilaisia lämpö päästöjä.
virtaussuunta voidaan kirjata kahdella muuten kolmiulotteisella numerolla sekä kuumalankojen järjestelyllä/kuumakalvoelementeillä. Tuulen suunnan voi määrittää kaksiulotteisten kattojen päällä olevien säänkulkujen perusteella. Vastaavasti 3-ulotteisuuden mittauksessa taso on kohtisuorassa kardinaalitapaa kohti, joka myös otetaan huomioon.
edut
kuuman Lanka-anemometrin etuja ovat mm.
- pienempi kustannus
- spatiaalinen erottelu
- Suurtaajuusvaste
- Signaalianalyysi
- pieni koko
- tarkkuus on hyvä
- hyvä spatiaalinen & ajallinen erottelukyky
- kaksivaiheisen virtauksen mittaus
- voidaan yksinkertaisesti mitata turbulenttisia virtoja
- samanaikaisen lämpötilan mittaus
- monikomponentin mittaus
- pienempi s/n-suhde
haitat
kuuman johtimen anemometrin haitat sisältävät seuraavat:
- Suuri turbulenssin voimakkuus
- anturin rikkoutuminen
- Nestevirrat
- tarttuminen
- tunkeileva tekniikka
- Signaalimelu
- lämmönsiirto & aerodynaamiset ongelmat
- lämmönsiirto anturin ja pintojen välillä
kuuma lanka-anemometrin käyttökohteet
kuuman Lanka-anemometrin käyttökohteita ovat seuraavat.
kemianteollisuus
näitä anemometrejä käytetään kemianteollisuudessa eri tarkoituksiin.
- kemiallisessa lannoitetehtaassa ammoniakkikaasun mittaamiseen käytetään kuumaa Lanka-anemometriä.
- akkutehtaalla sitä käytetään näytteenottojärjestelmän erilaisten kaasuvirtausten mittaamiseen, indusoitu vetotuuletin & savun kiertoa seuraten.
metallurginen teollisuus
näitä anemometrejä käytetään metallurgisessa teollisuudessa eri tarkoituksiin.
- sitä käytetään metallurgisessa teollisuudessa lämmitysuunikaasun ohjaamiseen ja mittaamiseen.
- käytetään valssaamoissa valvomaan happea, vetyä, typpeä & muita kaasuja kaasun käsittelyssä.
- käytetään sammutusuunissa kaasun mittaamiseen terästehtaissa;
- koksikaasun mittaus raudassa & koksauslaitokset
Energiateollisuus
näitä anemometrejä käytetään energiateollisuudessa vedyn mittaamiseen.
- sitä käytetään voimalaitoksen masuunin primääri-ja sekundääriilman mittaamiseen;
- sitä käytetään kaasun mittaamiseen koko kaasunjakelun ajan polttoainejärjestelmässä;
- erilaiset kaasumittaukset kattiloissa sekä apujärjestelmissä;
- käytetään kaasuuunissa kaasumittaukseen
Ympäristönsuojelu
näitä anemometrejä käytetään ympäristönsuojeluun.
- käytetty ilmastussäiliön mittaamiseen jäteveden käsittelymenetelmässä;
- käytetty NOX & SO2-päästöjen mittaamiseen biokaasun käyttöprosessissa;
- käytetään kloorikaasun mittaamiseen kloorikäsittelyn aikana
lääke & elintarviketeollisuus
näitä anemometrejä käytetään lääke-ja elintarviketeollisuudessa
- käytetään CO2-käsittelyyn panimoissa
- kaasuvirran mittaus koko lämpöhapetuksen ajan
ilmanvaihtojärjestelmässä raitista ilmaa
sellu & paperiteollisuus
näitä Anemometrejä käytetään massa-ja paperiteollisuudessa
- käytetään kattiloissa kaasun mittaamiseen & ilman syöttö
- sitä käytetään jäteveden käsittelyjärjestelmät kaasujen mittaamiseksi
- savukaasuvirtauksen seuranta
öljy & kaasuteollisuus
näitä anemometrejä käytetään öljy-ja kaasuteollisuudessa
- energiapörssissä maakaasun mittaamiseen & soihtukaasun seuranta
- käytetään kaivoissa täyttökaasun talteenotto polttoainekaasun mittausta varten, vuotokaasutesti & Kaasumassan analyysi
näin ollen tässä on kyse kuuman Johtimen anemometrin katsauksesta. Sitä käytetään mittaamaan virtausnopeus tehokkaasti ja pystyy korkean tarkkuuden kautta vähiten häiriöitä nesteen polku. Mutta, se tarvitsee myös suurta huolellisuutta järjestelyssä anturi, kalibrointi & järjestelmän kalibrointi ymmärtää virtausnopeus vastaan sähköinen signaali. Tässä on kysymys sinulle, mitä ovat erilaiset anemometrit?