Lämpöherkkien tuulimittarien perusperiaate ja sovellus
Lämpöherkän tuulimittarin perusperiaate:
1. Se on prosessi, jossa ohut metallilanka asetetaan nesteeseen ja lanka kuumennetaan sähkövirralla sen lämpötilan nostamiseksi korkeammaksi kuin nesteen lämpötila. Siksi metallilanka-anemometriä kutsutaan. Kun neste virtaa metallilangan läpi pystysuunnassa, se ottaa pois osan langasta lämmöstä, jolloin langan lämpötila laskee.
2. Pakkokonvektio-lämmönvaihdon teorian mukaan voidaan johtaa hajaantuneen lämmön Q ja nesteen nopeuden v välinen suhde. Vakioanturi koostuu kahdesta kiinnikkeestä, jotka on kiristetty lyhyellä ja ohuella metallilangalla. Metallilangat valmistetaan yleensä metalleista, joilla on korkea sulamispiste ja hyvä sitkeys, kuten platina, rodium ja volframi.
3. Päästä voidaan tehdä eri käyttötarkoitusten mukaan myös kaksois-, kolmi-, vino-, V-, X-muotoinen jne. Lujuuden lisäämiseksi käytetään joskus metallilangan sijaan metallikalvoa ja ohutta metallia. kalvo ruiskutetaan yleensä lämpöeristetylle alustalle, jota kutsutaan kuumakalvokoettimeksi. Anturi on kalibroitava ennen käyttöä.
4. Staattinen kalibrointi suoritetaan erityisessä standardituulitunnelissa, jossa mitataan virtausnopeuden ja lähtöjännitteen välinen suhde ja piirretään standardikäyrä. Dynaaminen kalibrointi suoritetaan tunnetussa sykkivässä virtauskentässä tai lisäämällä sykkivä sähköinen signaali tuulimittarin lämmityspiiriin linjatuulimittarin taajuusvasteen tarkistamiseksi. Jos taajuusvaste on huono, voidaan sitä parantaa vastaavilla kompensointipiireillä.
Lämpöanemometrin tarkoitus on:
1. Anemometrien käyttöalue on erittäin laaja ja niitä voidaan käyttää joustavasti kaikilla aloilla. Niitä käytetään laajalti sähkön, teräksen, petrokemian ja energiansäästön aloilla. Pekingin olympialaisissa on muitakin sovelluksia, kuten purjehdus-, soutu- ja kenttäammuntakilpailut, joissa mitataan tuulimittarilla.
2. On monia toimialoja, jotka vaativat tuulimittareita, ja suositeltuja toimialoja ovat offshore-kalastus, erilainen tuulettimien valmistus, teollisuudenalat, jotka vaativat pakojärjestelmiä ja niin edelleen.
3. Tuulimittarin lämpöherkän anturin toimintaperiaate perustuu kylmäiskuilmavirtaukseen, joka vie lämpöä lämpöelementiltä. Säätökytkimen avulla lämpötila pidetään vakiona ja säätövirta on verrannollinen virtausnopeuteen.
4. Käytettäessä lämpöherkkää anturia turbulenssissa, ilmavirta kaikista suunnista vaikuttaa samanaikaisesti lämpöelementtiin, mikä voi vaikuttaa mittaustulosten tarkkuuteen. Turbulenssissa mitattaessa lämpöanemometrin virtausnopeusanturin lukema on usein korkeampi kuin pyörivän anturin lukema.
Yllä olevat ilmiöt voidaan havaita putkimittauksen aikana. Erilaisten putkilinjan turbulenssin hallintasuunnitelmien mukaan sitä voi esiintyä jopa alhaisilla nopeuksilla. Siksi tuulimittarin mittausprosessi tulisi suorittaa putkilinjan suorassa osassa.
