Αερομέτρης: Ορισμός, Τύποι, Εφαρμογές και Πλεονεκτήματα

Τι είναι ένας αερομετρητής ροής αέρα;

Ένας αερομετρητής ροής αέρα ορίζεται ως ένα συστηματικό τελεστής που μετρά το πλήθος της ροής αέρα σε διάγωνα ή αγωγό. Το πλήθος της ροής αέρα είναι επίσης γνωστό ως ταχύτητα ή όγκος αέρα. Οι αερομετρητές ροής αέρα μπορούν επίσης να μετρήσουν την πίεση και την κατεύθυνση της ροής αέρα, οι οποίες είναι σημαντικές παραμέτροι για κάποιες εφαρμογές.

Οι αερομετρητές ροής αέρα λειτουργούν χρησιμοποιώντας διαφορετικά αρχή και μεθόδους για να ανιχνεύσουν την κίνηση του αέρα και να τη μετατρέπουν σε ηλεκτρικό σήμα. Το σήμα μπορεί να εμφανιστεί, να καταγραφεί ή να μεταδοθεί σε έναν ελεγκτή ή υπολογιστή για περαιτέρω επεξεργασία και ανάλυση.

Είδη αερομετρητών ροής αέρα

Υπάρχουν πολλά είδη αερομετρητών ροής αέρα διαθέσιμα στην αγορά, καθένα με τα δικά του πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Μερικά από τα πιο κοινά είδη είναι:

Αερομετρητής ροής αέρα με ζεστή λεπτή κατάνωδη

Ένας αερομετρητής ροής αέρα με ζεστή λεπτή κατάνωδη χρησιμοποιεί ένα ζεστημένο σύρμα ή φίλαμα για να μετρήσει το πλήθος της ροής αέρα. Το σύρμα τοποθετείται στο μονοπάτι του αερορρεύματος και ζεσταίνεται σε σταθερή θερμοκρασία. Όταν ο αέρας ρέει πέρα από το σύρμα, το ψύχει και μειώνει την ηλεκτρική του αντίσταση. Η αλλαγή στην αντίσταση είναι ανάλογη με το πλήθος της ροής αέρα.

Οι αερομετρητές ροής αέρα με ζεστή λεπτή κατάνωδη είναι πολύ ευαίσθητοι και ακριβείς, ειδικά για χαμηλές και μεταβαλλόμενες ροές αέρα. Μπορούν επίσης να μετρήσουν ταραγμένες και λαμινάριες ροές. Ωστόσο, είναι ευάλωτοι σε ρύπανση και βλάβη από σκόνη, υγρασία και καταλύτικα αέρια. Απαιτούν επίσης συχνή προσαρμογή και συντήρηση.

Αερομετρητής ροής αέρα με πτέρυγα

Ένας αερομετρητής ροής αέρα με πτέρυγα χρησιμοποιεί μια πτέρυγα ή φλάπα με ελατηρίο για να μετρήσει το πλήθος της ροής αέρα. Η πτέρυγα είναι εγκατεστημένη σε μια αξόνα και είναι τοποθετημένη κάθετα στην κατεύθυνση του αερορρεύματος. Όταν ο αέρας ρέει πέρα από την πτέρυγα, την πιέζει μακριά από την θέση ηρεμίας της και περιστρέφει την αξόνα. Η γωνία περιστροφής είναι ανάλογη με το πλήθος της ροής αέρα.

Οι αερομετρητές ροής αέρα με πτέρυγα είναι απλά και ανθεκτικά συστήματα που μπορούν να μετρήσουν υψηλές και σταθερές ροές αέρα. Μπορούν επίσης να αντέξουν σκόνη, υγρασία και καταλύτικα αέρια. Ωστόσο, δεν είναι πολύ ακριβείς για χαμηλές και μεταβαλλόμενες ροές αέρα. Δημιουργούν επίσης πίεση και ταραγμένη ροή στον διάγωνα ή αγωγό.

Κυπελλοανεμόμετρο

Ένα κυπελλοανεμόμετρο χρησιμοποιεί ένα σύνολο κυπελλών εγκατεστημένων σε κάθετη αξόνα για να μετρήσει την ταχύτητα του ανέμου ή της ροής αέρα. Τα κύπελλα είναι διατεταγμένα σε οριζόντιο επίπεδο και αντιμετωπίζουν διαφορετικές κατευθύνσεις. Όταν ο αέρας ρέει πέρα από τα κύπελλα, τα προκαλεί να περιστρέφονται γύρω από την αξόνα. Η ταχύτητα περιστροφής είναι ανάλογη με την ταχύτητα του ανέμου ή της ροής αέρα.

Τα κυπελλοανεμόμετρα χρησιμοποιούνται ευρέως για μετεωρολογικούς σκοπούς για να μετρήσουν την ταχύτητα και κατεύθυνση του ανέμου. Χρησιμοποιούνται επίσης για περιβαλλοντική παρακολούθηση και έρευνα. Είναι απλά και ανθεκτικά συστήματα που μπορούν να μετρήσουν υψηλές ταχύτητες ανέμου. Ωστόσο, δεν είναι πολύ ακριβή για χαμηλές ταχύτητες ανέμου. Επίσης, έχουν μεγάλο χρόνο αντίδρασης και μπορεί να επηρεαστούν από την τριβή και την αδράνεια.

Αερομετρητής ροής αέρα με διάνυσμα Pitot

Ένας αερομετρητής ροής αέρα με διάνυσμα Pitot χρησιμοποιεί ένα καμπυλωμένο σωλήνα για να μετρήσει τη διαφορά πίεσης μεταξύ δύο σημείων σε διάγωνα ή αγωγό. Το σωλήνα έχει δύο ανοίγματα: ένα που αντιμετωπίζει την κατεύθυνση του αερορρεύματος (ανοίγμα Pitot) και ένα που αντιμετωπίζει οριζόντια (ανοίγμα στατικής). Το ανοίγμα Pitot μετρά τη συνολική πίεση (στατική και δυναμική) του αερορρεύματος, ενώ το ανοίγμα στατικής μετρά μόνο τη στατική πίεση. Η διαφορά μεταξύ αυτών των δύο πιέσεων είναι ανάλογη με το τετράγωνο της ταχύτητας της ροής αέρα.

Οι αερομετρητές ροής αέρα με διάνυσμα Pitot χρησιμοποιούνται ευρέως για τη μέτρηση υψηλών ταχυτήτων ροής αέρα σε αεροσκάφη, τουρμπίνες, συμπιεστές και ανεμοστρόβιλους. Χρησιμοποιούνται επίσης για βιομηχανικές εφαρμογές όπως η μέτρηση αερίων και η ανίχνευση διαρροών. Είναι ακριβείς και αξιόπιστα συστήματα που μπορούν να μετρήσουν ταραγμένες και λαμινάριες ροές. Ωστόσο, δημιουργούν πίεση και ταραγμένη ροή στον διάγωνα ή αγωγό. Απαιτούν επίσης προσεκτική ευθυγράμμιση και προσαρμογή.

Εφαρμογές αερομετρητών ροής αέρα

Οι αερομετρητές ροής αέρα έχουν διάφορες εφαρμογές σε διαφορετικά επιχειρήματα και τομείς. Μερικές από τις εφαρμογές τους είναι:

• Οι αερομετρητές ροής αέρα χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο του λόγου καυσίμου σε συμπιεσμένο αέρα σε διαδικασίες καύσης όπως καυστήρες, φούρνοι, κινητήρες και τουρμπίνες. Αυτό εξασφαλίζει αποτελεσματική εγκαύστηση, μέγιστη σταθερότητα φλόγας, βέλτιστη μεταφορά θερμότητας, μειωμένες εκπομπές και μεγαλύτερη διάρκεια ζωής