ما هو جهاز قياس تدفق الهواء؟
تعريف جهاز قياس تدفق الهواء
يعتبر جهاز قياس تدفق الهواء جهازاً يقوم بقياس معدل تدفق الهواء في القناة أو الأنابيب. ومعدل تدفق الهواء يُعرف أيضاً بالسرعة أو الحجم. يمكن لجهاز قياس تدفق الهواء أيضاً قياس الضغط واتجاه تدفق الهواء، وهما معلمات مهمة لبعض التطبيقات.
يقوم أجهزة قياس تدفق الهواء بإحساس حركة الهواء باستخدام مبادئ مختلفة ويحولها إلى إشارة كهربائية. يمكن عرض هذه الإشارة أو تسجيلها أو إرسالها إلى جهاز تحكم أو حاسوب للتحليل.
أنواع أجهزة قياس تدفق الهواء
جهاز قياس تدفق الهواء الساخن
يستخدم جهاز قياس تدفق الهواء الساخن سلكاً أو خيطاً مسخناً لقياس معدل تدفق الهواء. يتم وضع السلك في مسار تيار الهواء ويتم تسخينه إلى درجة حرارة ثابتة. عندما يتدفق الهواء عبر السلك، فإنه يبرده ويقلل من مقاومته الكهربائية. التغيير في المقاومة يتناسب مع معدل تدفق الهواء.
أجهزة قياس تدفق الهواء الساخن حساسة ودقيقة بشكل خاص لمعدلات تدفق الهواء المنخفضة والمتفاوتة ويمكنها قياس التدفقات المتلاطمة والمستوية. ومع ذلك، فهي عرضة للتلوث بالغبار والرطوبة والغازات المؤكسدة، مما يتطلب ضبطاً متكرراً والصيانة.

جهاز قياس تدفق الهواء ذو الفانة
يستخدم جهاز قياس تدفق الهواء ذو الفانة فانة أو شفرة مثبتة على مفصل ربيعي لقياس معدل تدفق الهواء. يتم تركيب الفانة على عمود وتوضع عمودياً على اتجاه تيار الهواء. عندما يتدفق الهواء عبر الفانة، فإنه يدفعها بعيداً عن موقعها الأصلي ويقوم بتدوير العمود. زاوية الدوران تناسب معدل تدفق الهواء.
أجهزة قياس تدفق الهواء ذات الفانة هي أجهزة بسيطة ومتينة تقيس معدلات تدفق الهواء العالية والاستقرارية ويمكنها تحمل الغبار والرطوبة والغازات المؤكسدة. ومع ذلك، فهي أقل دقة لمعدلات تدفق الهواء المنخفضة والمتفاوتة وقد تسبب انخفاضاً في الضغط وتلاطماً في القناة أو الأنابيب.
أنيمومتر الكؤوس
يستخدم أنيمومتر الكؤوس مجموعة من الكؤوس المثبتة على عمود رأسي لقياس سرعة الرياح أو تدفق الهواء. يتم ترتيب الكؤوس في مستوى أفقي وتواجه اتجاهات مختلفة. عندما تهب الرياح عبر الكؤوس، فإنها تسبّب دورانها حول العمود. سرعة الدوران تناسب سرعة الرياح أو تدفق الهواء.
يُستخدم أنيمومتر الكؤوس على نطاق واسع للأغراض الجوية لقياس سرعة الرياح والاتجاه. كما يستخدم أيضاً للمراقبة البيئية والأبحاث. إنه جهاز بسيط ومتين يمكنه قياس سرعات الرياح العالية. ومع ذلك، فهو ليس دقيقاً جداً لسرعات الرياح المنخفضة. كما أنه لديه وقت استجابة بطيء وقد يتأثر بالاحتكاك وال quán动词'可能在这里被意外截断了。请允许我继续完成翻译: 惯性。 杯式风速计是简单且耐用的设备,可以测量高风速。然而,对于低风速不太准确。它们的响应时间较慢,并且可能会受到摩擦和惯性的影响。

皮托管风速计
皮托管风速计使用一个弯曲的管子来测量管道或风道中两点之间的压力差。该管有两个开口:一个面向气流方向(皮托管开口),另一个侧向开口(静压开口)。皮托管开口测量气流的总压力(静压加动压),而静压开口仅测量静压。这两个压力之间的差异与气流速度的平方成正比。
皮托管风速计广泛用于飞机、涡轮机、压缩机和风扇中的高速气流测量。它们还用于工业应用,如气体计量和泄漏检测。它们是精确可靠的设备,可以测量湍流和层流。然而,它们会在管道或风道中产生压力降和湍流。它们还需要仔细对齐和校准。

风速计的应用
风速计在不同行业和领域中有多种应用。其中一些应用包括:
风速计控制锅炉、熔炉、发动机和涡轮机等燃烧过程中的燃料与空气比例。这确保了高效的点火、稳定的火焰、最佳的热传递、减少排放并延长设备寿命。
风速计用于监测建筑物、工厂、矿山、隧道、医院、实验室、洁净室等的通风系统。这确保了适当的室内空气质量(IAQ)、舒适度、健康、安全、能效以及符合标准。
风速计用于气象目的,如天气预报、气候建模、风能发电等,以测量风速和方向。这有助于理解大气现象,如风暴、飓风、龙卷风和风能发电,后者使用风力涡轮机将风能转化为电力,用于照明、供暖、制冷和运输等各种用途。
气体计量和泄漏检测,使用皮托管风速计测量管道、储罐和分配网络中的气体压力和流量。环境监测和研究,使用杯式风速计测量风速和方向,以研究空气质量、污染、气候变化和其他现象。
风速计的好处
风速计在不同应用和行业中有很多好处。其中一些好处包括:
风速计通过确保最佳的燃料与空气比例来提高燃烧效率,减少燃料消耗、运营成本和温室气体排放。
风速计通过监测通风系统并确保适当的室内空气质量,可以提高工人和居住者的安全和健康。这可以防止有害气体、灰尘、湿气和病原体在空气中积聚。
风速计可以通过防止过热、腐蚀和磨损来提高设备和机械的可靠性和耐久性。这可以延长设备的服务寿命并降低维护成本。
风速计可以为气流过程的分析和控制提供准确可靠的数据。这有助于优化过程的设计、操作和管理,提高其质量和生产率。
结论
风速计是一种测量管道或风道中气流速率、压力和方向的设备。有不同类型的风速计使用不同的原理和方法来感知气流的运动。风速计在不同行业和领域中有多种应用,如燃烧、通风、风能、气体计量和环境监测。风速计有许多好处,可以提高效率、安全性、健康性、可靠性、耐久性、数据准确性和过程优化。