آنه‌متر سیم گرم

تعریف

د گرم سیمه اینمومتر یو دستگاه ده چې د فلوید پر وړاندیز او جهت مسافل شمار کولو لپاره استعمال کیږي، د یو گرم سیمه څخه چې د فلوید ژر ته وړاندیز شوی ده. دا سیمه یو برقی جریان په واسطه ګرم کیږي، او د دې ټیمپراتوره ډول (چې د ژر ته ګرمی واخل شوې) د فلوید ځانګړتیاوو په توګه نښه ورکوي.

که ګرم سیمه د فلوید ژر ته وړاندیز شي، ګرمی د سیمه څخه د فلوید څخه واخل شي، د سیمه ټیمپراتوره لوړ شي. د سیمه برقی مقاومت (چې د ټیمپراتوره ډول لرونکي) په مستقیم توګه د فلوید پر وړاندیز چاپیریاله ستونزې کوي، چې د پر وړاندیز مسافل شمار کولو په اجازه وي.

دا په داسې اصول کې ریشه دار ده چې ګرمی له یو لوی ټیمپراتوره وسیله څخه به یو کم ټیمپراتوره فلوید څخه واخل شي، د گرم سیمه اینمومتر په ژرف څخه د ژرف ډینامیکو په تحقیق کې استعمال کیږي ترڅو پیچیده فلوید ځانګړتیاوو ته رسیږي.

ساخت

د گرم سیمه اینمومتر دوه اصلي کومپوننټونه لري:

• رسانکی سیمه
  

• یو دقتمند سیمه (مثلاً پلاتین، تنګستن) چې په یو سرامیک یا معدنی پروب کې داخل شوی ده.

• د سیمه په ژر کې وړاندیز شوی ده، چې هغه د ګرم کونکی او ټیمپراتوره سنسور په توګه کار کوي.

• سیمه څخه ورته ډاټونه په پروب څخه بیا بریښنايي د قیاس کرنې سرکیټ ته پیل کیږي.

• ویټسټون برج سرکیټ

• یو دقتمند برقی سرکیټ چې د سیمه د مقاومت د دقیق ډولونو قیاس کولو لپاره استعمال کیږي.

• برج په ډول چې د ګرمی واخل څخه پیدا شوي مقاومت ډولونه د پر وړاندیز مسافل څخه په لاندې ډول تبدیلوي.

عمل: ثابت جریان لاره

• تنظیم: د اینمومتر پروب په فلوید ژر کې موقعیت ورکړي چې د پر وړاندیز مسافل شمار کولو ته اړتیا لري.

• سیمه ګرم کول: یو ثابت برقی جریان د رسانکی سیمه څخه پیل کیږي، چې دا ګرم کیږي تر چې د فلوید ټیمپراتوره څخه لوی شي.

• ګرمی واخل: که فلوید د سیمه پر وړاندیز شی، دا ګرمی واخل کیږي، د سیمه ټیمپراتوره لوړ شي. لوی پر وړاندیز مسافلونه ګرمی واخل زیات کوي، چې د ټیمپراتوره لوړولو تر څو ډیر شي.

• مقاومت قیاس کول: د ویټسټون برج سیمه د مقاومت په پام کوي، چې د ټیمپراتوره ډول (برای ټولو معدنونه) لوړ شي. برج سرکیټ په ثابت ولټاژ کې ټینګه کیږي، چې د مقاومت ډولونه په پیش ټاکل شوي روابط کې د فلوید پر وړاندیز څخه په لاندې ډول تبدیلوي.

کلیدی کارونه

• د هوایی دینامیک، آب دینامیک او مرز لایه فلوید تحقیق.

• صنعتي فلوید پر وړاندیز مسافل شمار کول په لولو، HVAC سیستمونو او ګلابندونو کې.

• د دریا، اتمسفر او زندگی سیستمونو کې د فلوید حرکت د محيطی مطالعات.

مزایا

• د لوی فلوید ډولونو ته لوی حساسیت (په توربولنت فلوید تحلیل کې مناسب).

• کوچني طرح د محدود فضونو کې قیاس کول امکان په ورکوي.

• د مناسب پروب جهت سره د پر وړاندیز مسافل او جهت د مستقیم قیاس.

که ګرم سیمه په یو مایع ژر کې وړاندیز شي، ګرمی له سیمه څخه به مایع څخه واخل شي. د واخل شوي ګرمی مقدار په مستقیم توګه د سیمه د مقاومت سره متناسب ده. که ګرمی واخل کم شي، د سیمه د مقاومت هم کم شي. د ویټسټون برج د مقاومت ډولونه په پام کوي، چې په پیش ټاکل شوي روابط کې د مایع د پر وړاندیز مسافل څخه په لاندې ډول تبدیلوي.

ثابت ټیمپراتوره لاره

دا ټیکنیک کې یو برقی جریان د سیمه ګرم کوي. که ګرم سیمه په فلوید ژر کې وړاندیز شي، ګرمی له سیمه څخه به فلوید څخه واخل شي، د سیمه ټیمپراتوره ډول په توګه ټیمپراتوره یې ډول دي. دا ټیکنیک په داسې اصول کې عمل کوي چې د ګرمی واخل څخه د سیمه ټیمپراتوره ثابت راځي.

یو بازخورد مکانیزم په وخت کې د سیمه څخه ګذر کولی شوي برقی جریان راوباسئ ترڅو ګرمی واخل جذب کړي. د ټولو جریان چې د سیمه د اول ټیمپراتوره د راستنه او پایدار کولو ته اړتیا لري د فلوید د پر وړاندیز مسافل سره متناسب ده: لوی پر وړاندیز مسافلونه د ګرمی واخل زیات کوي، چې د دې جبر کولو لپاره لوی جریانونه ضروري دي. دا د ګاز یا مایع د پر وړاندیز مسافل په دقتمند ډول قیاس کولو ته اجازه ورکوي چې د جریان ډولونو په پیش ټاکل شوي روابط کې د فلوید ډینامیک سره په لاندې ډول تبدیلوي.

د گرم سیمه اینمومتر په واسطه د فلوید د پر وړاندیز مسافل قیاس کول

د گرم سیمه اینمومتر کې برقی جریان یو خواره سیمه په فلوید ژر کې ګرم کوي. د ویټسټون برج سرکیټ د سیمه د ټیمپراتوره قیاس کولو لپاره د دې برقی مقاومت په پام کوي، چې مقاومت د ټیمپراتوره سره ډول دي.

د ثابت ټیمپراتوره لاره (یو عام کارولو ډول)، د سیمه ټیمپراتوره په ګرمی واخل څخه ثابت راځي. یو بازخورد مکانیزم په وخت کې د ګرم کولو جریان ډول کوي ترڅو ګرمی واخل جذب کړي، چې د برج په توازن کې ټینګه کیږي. د ګرم کولو جریان چې د دې ثابت ټیمپراتوره پایدارولو ته اړتیا لري د فلوید د پر وړاندیز مسافل سره متناسب ده، چې د دقتمند پر وړاندیز مسافل قیاس کولو ته اجازه ورکوي.

یو استاندارد مقاومت په سیمه سره سریال وړاندیز شوی ده. د سیمه څخه ګذر کولی شوي جریان په دودون ډول د مقاومت څخه ولټاژ څخه په پام کوي، چې په دودون ډول د پوټینټیومیټر سره دقتمند قیاس کیږي.

د ګرم شوي سیمه څخه ګرمی واخل په دودون ډول د ګرمی واخل معادله څخه قیاس کیږي:

که:

• v = د فلوید پر وړاندیز مسافل،

• ρ = د فلوید د چاپیریاله،

• a او b = د چاپیریالونه چې د ډول، فیزیکي خصوصیتونو او سیمه سره وابسته دي.

که I د سیمه څخه ګذر کولی شوي جریان او R د دې مقاومت وي، په توازن کې: 

د انجمن د مقاومت او ټیمپراتوره د فلوید د پر وړاندیز مسافل قیاس کولو لپاره ثابت راځي، د جریان I قیاس کولو په واسطه.

دا طرح د فلوید پر وړاندیز، ګرمی واخل او برقی مقاومت ترمنځ د رابطې په پام کولو سره د مختلف کارولو کې د دقتمند، دینامیک پر وړاندیز مسافل دېټا ورکوي، په لابراتوار تحقیقاتو څخه تر صنعتي پروسه کنټرول.

د گرم سیمه اینمومتر په داسې څخه چې د ګرمی واخل، برقی مقاومت او فلوید ډینامیک ترمنځ د رابطې استعمال کوي، د دقتمند پر وړاندیز چاپیریاله یې په علمي او مهندسۍ څخه یو مهم اوزار ده.