w każdej dziedzinie meteorologii dokładna ilość średniej prędkości wiatru, a także burzliwe zmiany są istotną cechą & obszar pomiaru turbulencji jest jednym z głównych niepokojów mikrometeorologii. Prędkości średniego wiatru można odpowiednio zmierzyć za pomocą różnych urządzeń anemometrycznych, takich jak koło w górę, a także anemometrów łopatkowych, aż średni wiatr pozostanie rozsądnie stabilny. Tak więc, ze względu na wysoką bezwładność & powolny czas reakcji tych urządzeń, wahania są złożone do określenia. Dwa niemechaniczne czujniki, które są obecnie w wyższym stanie ulepszenia, są w stanie zmierzyć turbulentne fluktuacje, a mianowicie anemometr dźwiękowy & anemometr hotwire. Te dwa instrumenty mogą zidentyfikować zakres wahań temperatury & średnic wirów. Przyrządy te są przystosowane do pomiaru takich wielkości jak widmo turbulencji i pionowe strumienie ciepła. W tym artykule omówiono przegląd anemometru z gorącym drutem.
Co to jest Anemometr z gorącym drutem?
anemometr z gorącym drutem jest rodzajem przyrządu, używanego do pomiaru kierunku, a także prędkości płynu. Tak więc pomiar ten można wykonać, mierząc utratę ciepła w przewodzie, który znajduje się w strumieniu płynu. Urządzenia te wykorzystują cienki drut i są podgrzewane elektrycznie do pewnego stopnia temperatury w przybliżeniu wyższej niż Zakres temperatury otoczenia.
ten drut staje się chłodny, gdy powietrze przepływa przez niego, ponieważ opór metalu zależy głównie od temperatury. Tak więc można utworzyć zależność między oporem drutu, a także prędkością przepływu cieczy. W wielu sytuacjach nie będą one używane do pomiaru kierunku wiatru, po prostu gdy są dołączone do łopatki. Zastosowanie anemometru z gorącym drutem pozwala głównie na szybką prędkość przepływu, która musi być obliczona na podstawie wymiarów napięcia elektrycznego. Istotną częścią tego anemometru jest jego cienki drut. Gdy jest wymuszony, przepływ ciepła pobiera z cienkiego drutu, aby przebiegać przez drut.
zasada działania
podstawowa zasada działania anemometru z gorącym drutem polega na tym, że po umieszczeniu elektrycznie rozgrzanego drutu w strumieniu gazu, ciepło zostaje przeniesione z cienkiego drutu do gazu, dzięki czemu można obniżyć poziom temperatury drutu. Z tego powodu można również zmienić wartość rezystancji przewodu. Więc ta zmiana w rezystancji drutu pozwala nam zmierzyć natężenie przepływu cieczy.
konstrukcja anemometru z gorącym drutem
anemometr z gorącym drutem może być zaprojektowany z dwiema zasadniczymi częściami, a mianowicie mostem z kamienia pszenicy, a także drutem przewodzącym. W tej konstrukcji przewód przewodzący znajduje się w materiale ceramicznym. Przewody, które pochodzą z materiału ceramicznego, można podłączyć do mostu Wheatstone ’ a, aby zmierzyć zmiany wartości rezystancji.
pracę anemometru z gorącym drutem można wykonać przy użyciu dwóch metod, a mianowicie prądu stałego i stałej temperatury.
metoda prądu stałego
w metodzie prądu stałego układ anemometru z gorącym drutem można wykonać w przepływie płynu wszędzie tam, gdzie można zmierzyć prędkość przepływu cieczy. Tak więc, stały poziom natężenia prądu może być dostarczany z drutu. Ponadto most z kamienia pszenicy może być utrzymywany na stałym poziomie napięcia.
po ułożeniu drutu w przepływie cieczy, a następnie ciepło można przenieść z drutu do cieczy, ponieważ istnieje zależność między ciepłem, a także rezystancją drutu. Po zmniejszeniu wartości ciepła można również zmniejszyć opór drutu. Ponadto most z kamienia pszenicy mierzy zmianę wartości oporu, która jest równa prędkości przepływu cieczy.
metoda stałej temperatury
w metodzie stałej temperatury, gdy prąd elektryczny dostarcza się przez drut, a następnie ogrzewa się. Układ anemometru z gorącym drutem można wykonać w przepływie płynu wszędzie tam, gdzie można zmierzyć prędkość przepływu płynu. Po ułożeniu drutu w przepływie cieczy, a następnie ciepło może być przenoszone w kierunku płynu z drutu.
tutaj wartość temperatury drutu może również ulec zmianie, a jego działanie można również wykonać na zasadzie, w której poziom temperatury drutu pozostaje stabilny. Cały prąd niezbędny do doprowadzenia przewodu do stanu początkowego jest porównywalny do prędkości przepływu gazu.
w tych dwóch metodach pracy konieczne jest obliczenie, a także zmiana stałego zakresu czasu dla anemometru, ponieważ; wynika to z warunków termodynamicznych, które mogą być obecne na drucie.
zmiana jest dość trudna do pracy w działaniach naddźwiękowych, podczas gdy w technice poddźwiękowej sygnały testowe są prawie na pewno wykonywane, co obejmuje albo sinusoidę, albo falę kwadratową podawaną jak wejście dla obwodu, aby rozwinąć niezrównoważone ogrzewanie drutu. Alternatywnie, ten rodzaj ogrzewania nie jest związany z niezrównoważonym przełącznikiem transmisji ciepła w przepływie &, szczególnie w przypadku szerokiego zakresu właściwości częstotliwości, ta analiza wydaje się niepewna.
pomiar kierunku
anemometr Hotwire może być również używany do pomiaru kierunku przepływu za pomocą czujników, w tym kilku rezystancji termicznych. Rezystory te są umieszczone w celu określenia przepływu kierunku przez anemometr gorącego drutu z odmiennej emisji ciepła.
kierunek przepływu można zapisać w dwóch lub trzech wymiarach na podstawie liczby, a także układu gorących przewodów/elementów gorącej folii. Kierunek wiatru może być określony przez łopatki pogodowe nad dachami, które są dwuwymiarowe. Podobnie, dla pomiaru trójwymiarowego, płaszczyzna jest prostopadła do drogi kardynalnej, która jest również brana pod uwagę.
zalety
zalety anemometru z gorącym przewodem obejmują następujące zalety.
- mniejszy koszt
- separacja przestrzenna
- odpowiedź wysokiej częstotliwości
- analiza sygnału
- mały rozmiar
- dokładność jest dobra
- dobra przestrzenna & rozdzielczość czasowa
- pomiar przepływu dwufazowego
- możemy po prostu zmierzyć przepływy turbulentne
- pomiar jednoczesnej temperatury
- pomiar wieloskładnikowego
- mniejszy Stosunek S/N
wady
wady anemometru z gorącym przewodem obejmują następujące wady.
- wysokie natężenie turbulencji
- pęknięcie sondy
- przepływ cieczy
- Technika natrętna
- Szum sygnału
- przenikanie ciepła & problemy aerodynamiczne
- przenoszenie ciepła między sondą a powierzchniami
zastosowania anemometru z gorącym drutem
zastosowania anemometru z gorącym drutem obejmują następujące zastosowania.
Przemysł chemiczny
Anemometry te są stosowane w przemyśle chemicznym do różnych celów.
- w zakładzie nawozów chemicznych do pomiaru gazu amoniakalnego służy anemometr z gorącym drutem.
- w fabryce akumulatorów służy do pomiaru różnych przepływów gazu w systemie pobierania próbek, indukowanego wentylatora ciągu & monitorującego cykl dymu.
Przemysł metalurgiczny
Anemometry te są stosowane w przemyśle metalurgicznym do różnych celów.
- jest stosowany w przemyśle metalurgicznym do kontrolowania, a także pomiaru gazu z pieca grzewczego.
- stosowane w walcowniach do kontroli tlenu, wodoru, azotu & innych gazów w oczyszczaniu gazu.
- stosowane w piecach hartowniczych do pomiaru gazu w hutach;
- pomiar gazu koksowniczego w hutach żelaza & koksowniach
energetyce
Anemometry te są stosowane w energetyce do pomiaru wodoru.
- służy do pomiaru powietrza pierwotnego i wtórnego w wielkim piecu elektrowni;
- służy do pomiaru gazu w całej dystrybucji gazu w układzie paliwowym;
- różne pomiary gazów w kotłach i systemach pomocniczych;
- stosowane w piecach gazowych do pomiaru gazu
Ochrona środowiska
Anemometry te służą do ochrony środowiska.
- służy do pomiaru zbiornika napowietrzającego w metodzie oczyszczania ścieków;
- służy do pomiaru zrzutu NOX & SO2 do pomiaru gazu w procesie wykorzystania biogazu;
- używany do pomiaru gazu chloru podczas obróbki chloru
Lek & Przemysł spożywczy
te Anemometry są używane w przemyśle farmaceutycznym i spożywczym
- używany do obróbki CO2 w browarach
- pomiar przepływu gazu podczas utleniania termicznego
- w systemie wentylacji do przetwarzania świeżego powietrza
pulpy & Przemysł papierniczy
Anemometry te są stosowane w przemyśle celulozowo-papierniczym
- stosowane w kotłach do pomiaru gazu & dopływu powietrza
- systemy oczyszczania ścieków do pomiaru gazów
- monitorowanie przepływu spalin
olej & Gazownictwo
Anemometry te są stosowane w przemyśle naftowym i gazowym
- stosowane w wymianie energii do pomiaru gazu ziemnego & monitorowanie gazu palnikowego
- stosowane w odwiertach napełnianie odzysku gazu do pomiaru gazu opałowego, test gazu wyciekowego & analiza masy gazu
Tak więc chodzi o przegląd anemometru z gorącym drutem. Jest on używany do skutecznego pomiaru prędkości przepływu i zdolny do wysokiej dokładności poprzez najmniejsze zakłócenia w ścieżce płynu. Ale wymaga również ogromnej staranności w układzie sondy, kalibracji & kalibracji systemu, aby zrozumieć natężenie przepływu w stosunku do sygnału elektrycznego. Oto pytanie do ciebie, jakie są różne rodzaje anemometrów?