Issiq siyaqqi anemometri

Ta'rif

Issiq siymo anemometri – bu suyuqlik oqimining tezligi va yo'nalishi o'lchash uchun ishlatiladigan qurilma. Bu qurilmada issiq siymo suyuqlik oqimi ostida joylashtiriladi va uning harorati suyuqlikka berilayotgan issiq miqdorida o'zgaradi. Siymo elektr toki orqali issitiladi, va suyuqlikka berilayotgan issiq miqdorida bo'lgan uning harorat o'zgarishi oqim xarakteristikasini ko'rsatadi.

Issiq siymo suyuqlik oqimi ostida joylashtirilganda, siymodan suyuqlikka issiq taqsimlanadi va siymoning harorati pasayadi. Siymoning elektr teshiklarining o'zgarishi (harorat o'zgarishidan kelib chiqqan) suyuqlik oqim tezligiga bog'liq bo'lib, bu shu tezlikni o'lchash imkoniyatini beradi.

Issiq siymo anemometri yuqori haroratli obyektning past haroratli suyuqlikka issiq berish asosida ishlaydi va suyuqlik mexanikasi sohasidagi kompleks oqim dinamikasini o'rganish uchun keng qo'llaniladi.

Qurilish

Issiq siymo anemometri ikkita asosiy komponentlardan iborat:

• Elektr teshikli siymo
  

• Nafis, teshikli siymo (masalan, platina, volfram) keramika yoki metall probkasida joylashgan.

• Siymo suyuqlik oqimiga joylashtiriladi, bu yerda u ham issituvchi va ham harorat sensori sifatida ishlaydi.

• Siymodan probka tashqarisiga chiqib ketadigan siymolar o'lchov shemasi bilan ulanadi.

• Wheatstone most shemasining elektrokreti

• Siymoning teshiklaridagi qonish o'zgarishlarini o'lchash uchun ishlatiladigan aniq elektr kreti.

• Most suyuqlikka berilayotgan issiq miqdorida bo'lgan teshik o'zgarishlarini aniqlaydi va bu o'zgarishlarni oqim tezligi hisob-kitoblari bilan bog'laydi.

Ishlash: Doimiy tok usuli

• Sozlash: Anemometr probkasi o'lchanishi kerak bo'lgan suyuqlik oqimi ostida joylashtiriladi.

• Siymoni issitish: Elektr teshikli siymoga doimiy elektr tok o'tkaziladi, bu erda siymoning harorati suyuqlikdan yuqoriroq bo'lib turadi.

• Issiq berish: Suyuqlik siymo ustidan o'tganda, u siymodan issiqni olib boradi va siymoning harorati pasayadi. Tezroq oqim tezligi issiq berishni oshiradi va bu esa katta harorat pasayishini keltirib chiqaradi.

• Teshik o'lchash: Wheatstone most siymaning teshiklarini nazorat qiladi, bu teshiklar ko'pincha metaller uchun harorat o'zgarishidan kamayadi. Most kreti doimiy voltajda saqlanadi, bu teshik o'zgarishlarini suyuqlik tezligi bilan oldindan kalibratsiya qilingan munosabatlarda bog'laydi.

Asosiy qo'llanmalar

• Aerodinamika, gidrodinamika va chegaraviy qavat oqimlari sohasidagi tadqiqotlar.

• Truboprovodlarda, KVS sistemalarda va shamol tunnellarida industriyaviy oqim o'lchash.

• Okeandarlarda, atmosferada va biologik sistemalarda suyuqlik harakati haqidagi ekologik tadqiqotlar.

Afzalliklari

• Tez oqim o'zgarishlariga yuqori sezgirlik (turbulent oqim tahlili uchun ideal).

• Kompakt dizayn cheksiz maydonlarda o'lchash imkoniyatini beradi.

• To'g'ri probka orientatsiyasi bilan hem oqim tezligi hem yo'nalishi o'lchanadi.

Issiq siymo suyuqlik oqimiga joylashtirilganda, siymodan suyuqlikka issiq taqsimlanadi. Berilayotgan issiq miqdori siymaning teshiklariga teskari mutanosib. Issiq berish kamayganda, siymaning teshiklari ham kamayadi. Wheatstone most bu teshik o'zgarishlarni o'lchaydi va ularni suyuqlik oqim tezligi bilan bog'laydi.

Doimiy harorat usuli

Bu konfiguratsiyada elektr tok siymoni issitadi. Issiq siymo suyuqlik oqimiga joylashtirilganda, siymodan suyuqlikka issiq taqsimlanadi va bu siymaning haroratini o'zgartiradi—va natijada, uning teshiklarini. Usul siymaning haroratini, issiq berishga qaramay, doimiy holatda saqlash asosida ishlaydi.

Feedback mekanizmi siymaning haroratini doimiy holatda saqlash uchun siymoga o'tkazilayotgan elektr tokini real vaqt rejimida tuzatadi. Siymaning boshlang'ich haroratini qaytarish va saqlash uchun talab etilgan jami tok suyuqlik oqim tezligiga teskari mutanosib: tezroq oqim tezligi, katta tok talab etiladi, issiq berishni kompensatsiya qilish uchun. Bu gaz yoki suyuqlik tezligini to'g'ri o'lchash imkoniyatini beradi, tok o'zgarishlarini oqim dinamikasi bilan bog'laydi.

Issiq siymo anemometrida suyuqlik oqim tezligi o'lchash

Issiq siymo anemometrida elektr tok siyumoni suyuqlik oqimiga joylashtiradi. Wheatstone most shemasining elektrokreti siymaning haroratini uning elektr teshiklarini nazorat qilish orqali o'lchaydi, chunki teshiklar haroratga bog'liq ravishda o'zgaradi.

Doimiy harorat usuli (ko'pincha ishlatiladigan rejim) bo'yicha, siymaning harorati suyuqlikka berilayotgan issiqga qaramay, doimiy darajada saqlanadi. Feedback mekanizmi issiq berishni kompensatsiya qilish uchun issitish tokini real vaqt rejimida tuzatadi, bu erda most tenglik holatida saqlanadi. Siymaning doimiy haroratini saqlash uchun talab etilgan issitish tokining miqdori suyuqlik oqim tezligiga teskari mutanosib, bu to'g'ri tezlik o'lchash imkoniyatini beradi.

Standart rezistor issitish siymosi bilan seriyada ulangan. Siymondan o'tkazilayotgan tok potentsiometr orqali reziyorning tepaga tushgan voltajni o'lchay bilan aniqlanadi.

Issiq siyomadan berilayotgan issiq miqdori quyidagi tenglama orqali aniqlanishi mumkin:

Bu yerda:

• v = suyuqlik oqimining tezligi,

• ρ = suyuqlikning nogironligi,

• a va b = suyuqlik, siymo hajmi va fizik xususiyatlarga bog'liq sabitlar.

Agar I siymodan o'tkazilayotgan tok va R uning teshiklari bo'lsa, tengdoldirishda: 

Qurilmaning teshiklari va harorati suyuqlik tezligini o'lchash uchun doimiy holatda saqlanadi, bu yerda tok I o'lchanadi.

Bu sozlash suyuqlik tezligi, issiq berish va elektr teshiklarining munosabatini ishlatadi, bu orqali laboratoriya tadqiqotlardan industriyaviy jarayon boshqarishigacha turli sohalarda to'g'ri, dinamik oqim tezligi ma'lumotlarini beradi.

Issiq berish, elektr teshiklari va suyuqlik dinamikasining munosabatidan foydalanib, issiq siymo anemometri aniq oqim xarakteristikasini o'lchash uchun ilmiy va inzhener sohalarida muhim vosita sifatida saqlanadi.