د ګرم سیم لپاره آنیمومتر

تعریف

د ګرم سیمه اینیومیټر د یو دوی ډول دا ده چې د فلوید د جریان او مخ په اندازه کولو لپاره کارول کیږي، په داسې توګه چې د یو ګرم شوي سیم ته د حرارت وړاندې کړنه څخه د فلوید د خصوصیاتو په توګه تعیین کیږي. د سیم د ګرمولو لپاره یو الکتریکي جرياني ګمارل کیږي، او دا د حرارت څخه د فلوید ته د وړاندې کولو په سبب د سیم د درجه حرارت د تغیر یې د فلوید د خصوصیاتو په توګه نښه کیږي.

که ګرم شوي سیم په فلوید جریان کې راځي، حرارت په سیم څخه ته د فلوید ته وړاندې کیږي، چې د سیم د درجه حرارت ته د کمولو په سبب د سیم د الکتریکي مقاومت د تغیر یې د فلوید د جریانو سره مستقیم وړاندیز کیږي، چې د جریانو اندازه کولو ترمنځ وړاندیز کیږي.

د یو لوی درجه حرارت د چیز ته د یو کم درجه حرارت د فلوید ته د حرارت وړاندې کولو پرinciple په اساس، ګرم سیمه اینیومیټر په سیالی مکانیک کې د پیژندونو د ادواتو په توګه ډیر وسیع کارول کیږي ترڅو پیچلی جریانو د خصوصیاتو په توګه مطالعه کیږي.

ساز

د ګرم سیمه اینیومیټر دوه اصلي بخشونه لري:

• کنډکټور سیم
  

• یو نرم، مقاومتمن سیم (مثلاً پلاتین، تنګستن) چې په یو سرامیک یا میتلیک پروب کې وړل شوي.

• د سیم په فلوید جریان کې راځي، چې همداراز یې یو ګرمکونکی او درجه حرارت سنسور کارول کیږي.

• د سیم د لیدونه په پروب څخه بریښي او په اندازه ګیری چرکو ته پیل کیږي.

• ویټسټون برج چرک

• یو دقیق الکتریکي چرک چې د سیم د مقاومت د دقیق تغیراتو په اندازه کولو لپاره کارول کیږي.

• د برج په کالیبریشن کې د حرارت وړاندې کولو سبب څخه د مقاومت د تغیراتو په اندازه کولو سره د جریانو د درجې په توګه وړاندیز کیږي.

عمل: د ثابت جریان څخه طریقه

• تهیه: د اینیومیټر پروب په فلوید جریان کې جایز کیږي چې د دې جریانو د درجې په اندازه کولو لپاره نیاز لري.

• سیم ګرمول: یو ثابت الکتریکي جریان په کنډکټور سیم کې ګمارل کیږي، چې دا د فلوید ته د درجه حرارت څخه لوی درجه حرارت ته ګرم کیږي.

• حرارت وړاندې کول: که فلوید په سیم کې ګام کوي، دا حرارت وړاندې کوي، چې د سیم د درجه حرارت ته د کمولو په سبب. زیاتو جریانو د حرارت وړاندې کولو د کمولو ډېر وړاندیز کیږي.

• مقاومت اندازه کول: د ویټسټون برج د سیم د مقاومت په مراقبت کوي، چې د درجه حرارت (په ډېر میټل کې) ته د کمولو سره د کم شوي مقاومت. د برج چرک په یو ثابت ولټیج کې ټینګ کیږي، چې د مقاومت د تغیراتو په اندازه کولو سره د فلوید د جریانو په توګه پیش از کالیبریشن شوي روابط له لارې وړاندیز کیږي.

مرکزي کارونه

• د هوائی دینامیک، هیدرو دینامیک او مرز لایه جریان په مطالعه کې.

• صنعتي جریانو په اندازه کولو کې د ټیوبونو، HVAC سیستمونو او هوا ټونلونو کې.

• د محیطی مطالعاتو کې د سیالی جریانو په محيطونو، جوونو او بيولوژيکي سیستمونو کې.

مزایا

• د زیاتو جریانو تغیراتو ته ډېر حساس (په توربولنت جریانو د مطالعه کې مثال).

• کم حجم چې د ټیټه مسافونو کې د اندازه کولو ترمنځ وړاندیز کیږي.

• د پروب د مناسب جوړښت سره د جریانو د درجې او مخ په توګه مستقیم اندازه کول.

که ګرم شوي سیم په یو مایع جریان کې راځي، حرارت په سیم څخه ته د مایع ته وړاندې کیږي. د حرارت وړاندې کولو مقدار د سیم د مقاومت سره مستقیم وړاندیز کیږي. که حرارت وړاندې کولو کم شي، د سیم د مقاومت هم کم شي. د ویټسټون برج د دې مقاومت د تغیراتو په اندازه کولو سره، چې دا په مایع د جریانو د درجې سره وړاندیز کیږي.

د ثابت درجه حرارت څخه طریقه

له دې ټکي څخه، یو الکتریکي جریان د سیم ګرم کیږي. که ګرم شوي سیم په یو فلوید جریان کې راځي، حرارت په سیم څخه ته د فلوید ته وړاندې کیږي، چې د سیم د درجه حرارت ته د تغیر یې په سبب د سیم د مقاومت ته د تغیر یې. دا طریقه په د سیم د درجه حرارت څخه ثابت راکېدنو پرinciple په اساس عمل کیږي چې د حرارت وړاندې کولو سبب څخه.

یو فیدبک مکانیزم په وخت ډول د سیم څخه د الکتریکي جریان ټینګ کیږي ترڅو د حرارت وړاندې کولو څخه د قابلیت ګمارل کیږي. د سیم د اولیه درجه حرارت څخه د دوباره ګرمولو او دا ټولنیز کولو لپاره د نیازمند جریان ډېر وړاندیز کیږي د فلوید د جریانو سره: زیاتو جریانو د نیازمند جریان ډېر ګمارل کیږي ترڅو د زیاتو حرارت وړاندې کولو څخه د قابلیت ګمارل کیږي. دا د ګاز یا مایع د جریانو د درجې په توګه دقیق اندازه کولو ترمنځ وړاندیز کیږي د جریانو د تغیراتو سره په ټولنیز کولو سره.

د ګرم سیمه اینیومیټر په کارولو سره د سیالی جریانو د درجې په اندازه کولو

د ګرم سیمه اینیومیټر کې، یو الکتریکي جریان یو نرم سیم په یو سیالی جریان کې ګرم کیږي. د ویټسټون برج چرک په د سیم د درجه حرارت په اندازه کولو کې کارول کیږي د سیم د الکتریکي مقاومت په مراقبت کولو سره، چې د مقاومت په درجه حرارت سره تغیر کیږي.

د ثابت درجه حرارت څخه طریقه (یو عام کارولو حالت)، د سیم د درجه حرارت څخه په یو ثابت سطح ټینګ کیږي چې د حرارت وړاندې کولو سبب څخه. یو فیدبک مکانیزم په وخت ډول د ګرم کولو جریان ټینګ کیږي ترڅو د حرارت وړاندې کولو څخه د قابلیت ګمارل کیږي، دا چې د برج چرک ټینګ موندل کیږي. د ګرم کولو جریان څخه د نیازمند جریان ډېر وړاندیز کیږي د فلوید د جریانو سره، چې د دې د درجې په توګه دقیق اندازه کولو ترمنځ وړاندیز کیږي.

یو استاندارد مقاومت په سیم سره سریالی چسبیږي. د سیم څخه ګمارل شوي جریان په د مقاومت څخه د ولټیج د کم شوې په اندازه کولو سره ټینګ کیږي، چې په یو پوټینټیومیټر کې دقیق اندازه کیږي.

د ګرم شوي سیم څخه د حرارت وړاندې کولو مقدار په دې معادله څخه ټینګ کیږي:

که:

• v = د فلوید جریان د درجې،

• ρ = د فلوید د چگالی،

• a او b = د چاپې، فیزیکي خصوصیاتو څخه او د سیم څخه وابسته ثابتونه.

د دې څخه ګمارل شوي چې I د سیم څخه د جریان څخه او R د سیم د مقاومت څخه، په مساوات څخه: 

د ادات د مقاومت او درجه حرارت څخه ثابت ټینګ کیږي د فلوید د درجې په اندازه کولو لپاره د جریان I په اندازه کولو سره.

دا ترتیب په د فلوید جریان، حرارت وړاندې کولو او الکتریکي مقاومت څخه د رابطې په اساس چې د دقیق، پوښتنۍ جریانو د دېټا په مختلف کارولو کې وړاندیز کیږي، له لابراتواري مطالعاتو څخه تر صنعتي پروسې کنټرول څخه.

د حرارت وړاندې کولو، الکتریکي مقاومت او سیالی دینامیک څخه د رابطې له موده ګرم سیمه اینیومیټر همچېنیز د دقیق جریانو د خصوصیاتو په اندازه کولو لپاره د علمي او مهندسي ډیسیپلینونو کې یو مهم ادات دی.