میان‌سنج باد: تعریف، انواع، کاربردها و مزایا

چیستی دستگاه میزان جریان هوا؟

دستگاه میزان جریان هوا به عنوان یک وسیله تعریف شده است که نرخ جریان هوا را در یک لوله یا دوک اندازه‌گیری می‌کند. نرخ جریان هوا همچنین با نام سرعت یا حجم هوا شناخته می‌شود. دستگاه‌های میزان جریان هوا می‌توانند همچنین فشار و جهت جریان هوا را نیز اندازه‌گیری کنند که این پارامترها برای برخی کاربردها مهم هستند.

دستگاه‌های میزان جریان هوا با استفاده از اصول و روش‌های مختلف برای تشخیص حرکت هوا و تبدیل آن به سیگنال الکتریکی کار می‌کنند. سیگنال می‌تواند نمایش داده شود، ضبط شود یا به یک کنترل‌کننده یا کامپیوتر برای پردازش و تحلیل بیشتر منتقل شود.

نوع‌های دستگاه میزان جریان هوا

در بازار انواع مختلفی از دستگاه‌های میزان جریان هوا موجود است که هر یک دارای مزایا و معایب خاص خود است. برخی از متداول‌ترین نوع‌ها عبارتند از:

دستگاه میزان جریان هوا با سیم گرم

دستگاه میزان جریان هوا با سیم گرم از یک سیم یا فیلامنت گرم برای اندازه‌گیری نرخ جریان هوا استفاده می‌کند. سیم در مسیر جریان هوا قرار داده شده و به دمای ثابت گرم می‌شود. هنگامی که هوا از سیم عبور می‌کند، آن را خنک می‌کند و مقاومت الکتریکی آن را کاهش می‌دهد. تغییر در مقاومت متناسب با نرخ جریان هوا است.

دستگاه‌های میزان جریان هوا با سیم گرم بسیار حساس و دقیق هستند، به ویژه برای جریان‌های هوا با نرخ پایین و متغیر. آن‌ها می‌توانند جریان‌های آشفته و لایه‌ای را نیز اندازه‌گیری کنند. با این حال، آن‌ها به آلودگی و آسیب‌پذیری نسبت به غبار، رطوبت و گازهای خوردگی‌زا دارای حساسیت هستند. آن‌ها همچنین نیاز به تنظیم و نگهداری مکرر دارند.

دستگاه میزان جریان هوا با بال

دستگاه میزان جریان هوا با بال از یک بال یا پره با فنر استفاده می‌کند تا نرخ جریان هوا را اندازه‌گیری کند. بال روی یک محور نصب شده و عمود بر جهت جریان هوا قرار دارد. هنگامی که هوا از بال عبور می‌کند، آن را از موقعیت استراحت خود دور می‌کند و محور را می‌چرخاند. زاویه چرخش متناسب با نرخ جریان هوا است.

دستگاه‌های میزان جریان هوا با بال وسایل ساده و مقاومی هستند که می‌توانند جریان‌های هوا با نرخ بالا و ثابت را اندازه‌گیری کنند. آن‌ها می‌توانند در برابر غبار، رطوبت و گازهای خوردگی‌زا مقاوم باشند. با این حال، آن‌ها برای جریان‌های هوا با نرخ پایین و متغیر بسیار دقیق نیستند. آن‌ها همچنین تفاوت فشار و آشفتگی را در لوله یا دوک ایجاد می‌کنند.

آنمومتر کاسه‌ای

آنمومتر کاسه‌ای از یک مجموعه کاسه‌هایی که روی یک محور عمودی نصب شده‌اند برای اندازه‌گیری سرعت باد یا جریان هوا استفاده می‌کند. کاسه‌ها در یک صفحه افقی مرتب شده و به جهات مختلف مواجه هستند. هنگامی که باد از کاسه‌ها عبور می‌کند، آن‌ها را حول محور می‌چرخاند. سرعت چرخش متناسب با سرعت باد یا جریان هوا است.

آنمومترهای کاسه‌ای به طور گسترده برای اهداف هواشناسی برای اندازه‌گیری سرعت و جهت باد استفاده می‌شوند. آن‌ها همچنین برای نظارت محیطی و تحقیقات استفاده می‌شوند. آن‌ها وسایل ساده و مقاومی هستند که می‌توانند سرعت‌های باد بالا را اندازه‌گیری کنند. با این حال، آن‌ها برای سرعت‌های باد پایین بسیار دقیق نیستند. آن‌ها همچنین دارای زمان پاسخ کند هستند و ممکن است توسط اصطکاک و لختی تحت تأثیر قرار بگیرند.

دستگاه میزان جریان هوا با لوله پیتو

دستگاه میزان جریان هوا با لوله پیتو از یک لوله منحنی برای اندازه‌گیری تفاوت فشار بین دو نقطه در یک لوله یا دوک استفاده می‌کند. لوله دو بازشو دارد: یکی به سمت جریان هوا (بازشوی پیتو) و یکی به سمت جانبی (بازشوی استاتیک). بازشوی پیتو فشار کل (استاتیک به اضافه دینامیک) جریان هوا را اندازه‌گیری می‌کند، در حالی که بازشوی استاتیک فقط فشار استاتیک را اندازه‌گیری می‌کند. تفاوت بین این دو فشار متناسب با مجذور سرعت جریان هوا است.

دستگاه‌های میزان جریان هوا با لوله پیتو به طور گسترده برای اندازه‌گیری جریان‌های هوا با سرعت بالا در هواپیماها، توربین‌ها، فشرده‌کننده‌ها و مراوح استفاده می‌شوند. آن‌ها همچنین برای کاربردهای صنعتی مانند اندازه‌گیری گاز و تشخیص نشت استفاده می‌شوند. آن‌ها وسایل دقیق و قابل اعتمادی هستند که می‌توانند جریان‌های آشفته و لایه‌ای را اندازه‌گیری کنند. با این حال، آن‌ها تفاوت فشار و آشفتگی را در لوله یا دوک ایجاد می‌کنند. آن‌ها همچنین نیاز به هم‌خطی و تنظیم دقیق دارند.

کاربردهای دستگاه میزان جریان هوا

دستگاه‌های میزان جریان هوا کاربردهای مختلفی در صنایع و بخش‌های مختلف دارند. برخی از کاربردهای آن‌ها عبارتند از:

• دستگاه‌های میزان جریان هوا برای کنترل نسبت سوخت به هوا فشرده‌شده در فرآیندهای سوخت‌سوزی مانند دیگ‌ها، فورن‌ها، موتورها و توربین‌ها استفاده می‌شوند. این امر اطمینان از روشن‌شدن موثر، پایداری بیشتر شعله، انتقال گرما بهینه، کاهش تخلیه‌ها و تمدید عمر تجهیزات را فراهم می‌کند.

• دستگاه‌های میزان جریان هوا برای نظارت بر سیستم‌های تهویه در ساختمان‌ها، کارخانجات، معادن، تونل‌ها، بیمارستان‌ها، آزمایشگاه‌ها، اتاق‌های پاک و غیره استفاده می‌شوند. این امر اطمینان از کیفیت هوای داخلی (IAQ)، راحتی، سلامت، ایمنی، کارایی انرژی و رعایت استانداردها را فراهم می‌کند.

• دستگاه‌های میزان جریان هوا برای اندازه‌گیری سرعت و جهت باد برای اهداف هواشناسی مانند پیش‌بینی آب و هوا، مدل‌سازی اقلیم، تولید انرژی بادی و غیره استفاده می‌شوند. این امر کمک می‌کند تا پدیده‌های جوی مانند طوفان‌ها، هریکان‌ها، تornadoes و تولید انرژی بادی را که از توربین‌های بادی برای تبدیل انرژی باد به برق برای اهداف مختلف مانند روشنایی، گرمایش، خنک‌سازی و حمل و نقل استفاده می‌کند، درک کنیم.

• اندازه‌گیری گاز و تشخیص نشت، که از دستگاه‌های میزان جریان هوا با لوله پیتو برای اندازه‌گیری فشار و جریان گاز در خطوط لوله، مخازن ذخیره‌سازی و شبکه‌های توزیع استفاده می‌کنند.

• نظارت محیطی و تحقیقات، که از آنمومترهای کاسه‌ای برای اندازه‌گیری سرعت و جهت باد برای مطالعه کیفیت هوا، آلودگی، تغییرات اقلیمی و پدیده‌های دیگر استفاده می‌کنند.

مزایای دستگاه میزان جریان هوا

دستگاه‌های میزان جریان هوا مزایای مختلفی برای کاربردها و صنایع مختلف دارند. برخی از مزایا عبارتند از:

• دستگاه‌های میزان جریان هوا می‌توانند کارایی و عملکرد فرآیندهای سوخت‌سوزی را با اطمینان از نسبت بهینه سوخت به هوا بهبود بخشند. این امر می‌تواند مصرف سوخت، هزینه‌های عملیاتی و تخلیه گازهای گلخانه‌ای را کاهش دهد.

• دستگاه‌های میزان جریان هوا می‌توانند با نظارت بر سیستم‌های تهویه و اطمینان از کیفیت هوای داخلی مناسب، ایمنی و سلامت کارکنان و ساکنان را افزایش دهند. این امر می‌تواند تجمع گازهای مضر، غبار، رطوبت و میکروارگانیسم‌های مضر در هوا را جلوگیری کند.

• دستگاه‌های میزان جریان هوا می‌توانند با جلوگیری از گرم شدن بیش از حد، خوردگی و سایش، قابلیت اطمینان و طول عمر تجهیزات و ماشین‌آلات را افزایش دهند. این امر می‌تواند طول عمر خدماتی تجهیزات را تمدید کند و هزینه‌های نگهداری آن‌ها را کاهش دهد.

• دستگاه‌های میزان جریان هوا می‌توانند داده‌های دقیق و قابل اعتمادی برای تحلیل و کنترل فرآیندهای جریان هوا فراهم کنند. این امر می‌تواند به بهینه‌سازی طراحی، عملیات و مدیریت فرآیندها کمک کند و کیفیت و بهره‌وری آن‌ها را بهبود بخشد.