în orice domeniu al meteorologiei, cantitatea exactă a vitezei medii a vântului, precum și variațiile turbulente este o caracteristică semnificativă & zona măsurătorilor de turbulență este una dintre anxietățile majore ale micrometeorologiei. Vitezele vântului mediu pot fi măsurate suficient cu diferite dispozitive anemometrice, cum ar fi o roată în sus, precum și anemometre cu palete până când vântul mediu rămâne sensibil stabil. Deci, datorită inerției ridicate & timpul de răspuns lent al acestor dispozitive, fluctuațiile sunt complexe de determinat. Cei doi senzori nemecanici care se află în prezent într-o stare de îmbunătățire mai mare sunt destul de capabili să măsoare fluctuațiile turbulente și anume anemometrul sonic & anemometrul hotwire. Aceste două instrumente pot identifica o gamă de fluctuații de temperatură & diametre turbionare. Deci, aceste instrumente sunt adaptabile pentru măsurarea unor cantități precum spectrul de turbulențe și fluxurile verticale de căldură. Acest articol discută o prezentare generală a anemometrului cu fir fierbinte.
ce este un anemometru cu fir fierbinte?
un anemometru cu fir fierbinte este un fel de instrument, utilizat pentru a măsura direcția, precum și viteza fluidului. Deci, această măsurare se poate face prin măsurarea pierderii de căldură în firul care este situat în fluxul de fluid. Aceste dispozitive folosesc un fir subțire și este încălzit electric până la un anumit stadiu de temperatură aproximativ mai mare decât intervalul de temperatură ambiantă.
acest fir se răcește odată ce aerul curge prin el, deoarece rezistența metalului depinde în principal de temperatură. Deci, se poate forma o relație între rezistența firului, precum și viteza fluxului de lichid. În multe situații, acestea nu vor fi utilizate pentru măsurarea direcției vântului, pur și simplu atunci când sunt incluse cu o paletă de vânt. Utilizarea anemometrului cu fir fierbinte permite în principal viteza de curgere rapidă care trebuie calculată din dimensiunile tensiunii electrice. Partea esențială a acestui anemometru este firul său subțire. Atunci când este forțat până apoi fluxul de căldură ia din sârmă subțire pentru a rula peste sârmă.
principiul de lucru
anemometrul cu fir fierbinte principiul de lucru de bază este că, odată ce un fir încălzit electric este plasat în fluxul fluxului gazos, după care căldura se deplasează de la sârmă subțire la gaz, astfel încât nivelurile de temperatură ale firului să poată fi reduse. Din acest motiv, valoarea rezistenței firului poate fi, de asemenea, modificată. Deci, această schimbare în rezistența firului ne permite să măsurăm debitul de lichid.
construcția anemometrului cu fir fierbinte
anemometrul cu fir fierbinte poate fi proiectat cu două părți esențiale și anume podul de piatră de grâu, precum și firul conductor. În această construcție, un fir conductor este amplasat în materialul ceramic. Firele care provin din materialul ceramic pot fi conectate spre Podul Wheatstone astfel încât să măsoare modificările din valoarea rezistenței.
anemometru sârmă fierbinte de lucru se poate face folosind două metode și anume curent constant, precum și temperatură constantă.
metoda curentului Constant
în metoda curentului constant, dispunerea unui anemometru cu fir fierbinte se poate face în fluxul de fluid oriunde se poate măsura debitul vitezei lichidului. Deci, un nivel constant de magnitudine al curentului poate fi furnizat din fir. De asemenea, podul de piatră de grâu poate fi menținut la un nivel fix de tensiune.
odată ce firul este aranjat în fluxul de lichid, iar apoi căldura poate fi transferată de la fir la lichid, deoarece există o relație între căldură, precum și rezistența unui fir. Odată ce valoarea căldurii este redusă, rezistența firului poate fi, de asemenea, redusă. De asemenea, podul de piatră de grâu măsoară modificarea valorii rezistenței care este egală cu viteza fluxului de lichid.
metoda temperaturii constante
în metoda temperaturii constante, când curentul electric se alimentează prin sârmă, atunci se încălzește. Dispunerea unui anemometru cu fir fierbinte se poate face în fluxul de fluid oriunde se poate măsura viteza fluxului de fluid. Odată ce firul este aranjat în fluxul de lichid, iar apoi căldura poate fi transferată spre fluidul din fir.
aici, valoarea temperaturii firului se poate modifica și funcționarea acestuia se poate face și pe principiul în care nivelul de temperatură al firului persistă să fie stabil. Întregul curent necesar pentru a aduce firul în starea de pornire este comparabil cu debitul de viteză a gazului.
în aceste două metode de operare, este necesar să se calculeze și să se modifice intervalul constant al timpului pentru anemometru deoarece; acest lucru este derivat din Condițiile termodinamice care pot fi prezente la fir.
schimbarea este destul de dificil de lucrat în acțiunile supersonice, în timp ce în tehnica subsonică, semnalele de testare sunt aproape sigur executate, ceea ce include fie o undă sinusoidală, fie o undă pătrată alimentată ca intrare pentru ca circuitul să dezvolte o încălzire dezechilibrată a firului. Alternativ, acest tip de încălzire nu este legat de comutatorul de transmisie a căldurii dezechilibrat în fluxul & în special pentru o gamă largă de proprietăți de frecvență, această analiză pare a fi incertă.
măsurarea direcției
anemometrul Hotwire poate fi, de asemenea, utilizat pentru măsurarea direcției de curgere cu senzorii, inclusiv mai multe rezistențe termice. Aceste rezistențe sunt plasate pentru a determina fluxul de direcție de către anemometrul cu fir fierbinte dintr-o emisie de căldură diferită.
direcția fluxului poate fi înregistrată în două sau trei dimensiuni, în funcție de număr, precum și de aranjarea firelor fierbinți/elementelor filmului fierbinte. Direcția vântului poate fi determinată de paletele meteorologice de pe acoperișurile bidimensionale. În mod similar, pentru măsurarea 3-dimensională, planul este perpendicular pe calea cardinală care este, de asemenea, luată în considerare.
avantaje
avantajele unui anemometru cu fir fierbinte includ următoarele.
- cost mai mic
- separare spațială
- răspuns de înaltă frecvență
- analiza semnalului
- dimensiuni mici
- precizia este bună
- bună spațială & rezoluție temporală
- măsurarea debitului în două faze
- putem măsura pur și simplu fluxurile turbulente
- măsurarea temperaturii simultane
- măsurarea multi-component
- mai puțin s/n raport
dezavantaje
dezavantajele unui anemometru cu fir fierbinte includ următoarele.
- intensitate mare de turbulență
- ruperea sondei
- fluxuri de lichid
- contagiune
- tehnica intruzivă
- zgomot de semnal
- transfer de căldură & probleme aerodinamice
- transfer de căldură între sondă și suprafețe
anemometru cu fir fierbinte Aplicații
aplicațiile anemometrului cu fir fierbinte includ următoarele.
industria chimică
aceste anemometre sunt utilizate în industria chimică în scopuri diferite.
- într-o instalație de îngrășăminte chimice, un anemometru cu fir fierbinte este utilizat pentru măsurarea gazului de amoniac.
- în fabrica de baterii, este utilizat pentru a măsura fluxul de gaz diferite în sistemul de prelevare de probe, indus proiect ventilator & monitorizarea ciclului de fum.
industria metalurgică
aceste anemometre sunt utilizate în industria metalurgică în scopuri diferite.
- este utilizat în industria metalurgică pentru controlul și măsurarea gazului cuptorului de încălzire.
- utilizat în laminoare pentru controlul oxigenului, hidrogenului, azotului & alte gaze în tratarea gazelor.
- utilizat în cuptorul de stingere pentru contorizarea gazului în oțelării;
- măsurarea gazului de cocserie în fier& lucrări de cocsificare
industria energetică
aceste anemometre sunt utilizate în industria energetică pentru măsurarea hidrogenului.
- se utilizează pentru măsurarea aerului primar și secundar în furnalul centralei electrice;
- se utilizează pentru măsurarea gazului în întreaga distribuție a gazului în cadrul sistemului de alimentare cu combustibil;
- măsurarea diferitelor gaze în cazane, precum și în sistemele auxiliare;
- utilizate într-un cuptor cu gaz pentru măsurarea gazelor
Protecția Mediului
aceste anemometre sunt utilizate pentru protecția mediului.
- utilizat pentru măsurarea rezervorului de aerare în cadrul metodei de tratare a apelor uzate;
- utilizat pentru măsurarea descărcării de NOX & SO2 pentru măsurarea gazelor în cadrul procesului de utilizare a biogazului;
- utilizat pentru măsurarea gazului de clor în timpul tratamentului cu clor
medicament & industria alimentară
aceste anemometre sunt utilizate în industria farmaceutică și alimentară
- utilizate pentru tratarea CO2 în fabricile de bere
- măsurarea debitului de gaz în timpul oxidării termice
- în sistemul de ventilație pentru prelucrarea aerului proaspăt
celuloză & industria hârtiei
aceste anemometre sunt utilizate în industria celulozei și hârtiei
- utilizate în cazane pentru măsurarea gazului & alimentare cu aer
- este utilizat în sisteme de tratare a apelor uzate pentru măsurarea gazelor
- monitorizarea debitului de ardere
ulei & industria gazelor
aceste anemometre sunt utilizate în industria petrolului și a gazelor
- utilizate în schimbul de energie pentru măsurarea gazelor naturale & monitorizarea gazelor torței
- utilizate în industria gazelor recuperarea gazului de umplere pentru contorizarea gazului combustibil, testul gazului de scurgere & analiza masei gazului
astfel, este vorba despre o prezentare generală a anemometrului cu fir fierbinte. Este utilizat pentru a măsura viteza de curgere în mod eficient și capabil de o precizie ridicată prin cea mai mică interferență în calea fluidului. Dar, de asemenea, are nevoie de îngrijire uriașă în aranjamentul sondei, calibrarea & calibrarea sistemului pentru a înțelege debitul față de semnalul electric. Iată o întrebare pentru dvs., care sunt diferitele tipuri de anemometre?