Hőáramlásmérő

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2021. február 25-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzéshez 1 szerkesztés szükséges .

A hőáramlásmérő olyan áramlásmérő , amely egy mozgó közeg által a felmelegített testből származó hőátadást használja a folyadék vagy gáz áramlási sebességének mérésére .

Vannak kalorimetriás és meleg vezetékes mérők.

Kalorimetriás áramlásmérők

A kalorimetriás áramlásmérőkben az áramlást külső hőforrás melegíti vagy hűti, ami az áramlásban hőmérséklet-különbséget hoz létre, amely az áramlást határozza meg.

Ha figyelmen kívül hagyjuk a csőfalakon átáramló hőveszteséget a környezetbe, akkor a fűtőberendezés által termelt hő és az áramlásra átadott hő közötti hőegyenlet a következőképpen alakul:

q_{t}=k_{0}Q_{M}c_{p}\Delta T,

ahol a csővezeték keresztmetszetében egyenetlen hőmérséklet-eloszlás korrekciós tényezője; $k_{0}$

Q_{M}

— tömegáram az áramlásban;

c_p

- fajlagos hőkapacitás (gáznál - állandó nyomáson);

{\displaystyle \Delta T=T_{2}-T_{1))

— hőmérséklet-különbség az érzékelők között ( és — előremenő hőmérséklet a fűtőberendezés előtt és után).

T_{1}

T_{2}

A hőt általában a kalorimetriás áramlásmérőkben elektromos fűtőberendezések szolgáltatják az áramláshoz, amelyhez

q_{t}=0,24I^{2}R,

ahol I a fűtőelemen áthaladó áram ;

R a fűtőelem elektromos ellenállása.

Ezen egyenletek alapján a statikus konverziós karakterisztika, amely az érzékelők közötti hőmérséklet-különbséget a tömegáramhoz viszonyítja, a következő alakot veszi fel:

Q_{M}={\frac {0.24I^{2}R}{k_{0}c_{p}\Delta T)).

Hot-wire mérők

A hőmérős anemométer működési elve a fűtött felületről mozgó közeg általi konvekciós hőátvitelhez kapcsolódik. Az ilyen szélmérő érzékelő eleme egy fűtött huzal vagy felület, általában platina vagy volfrám . Az elem felfűtését általában a rajta áthaladó egyenárammal végzik, miközben az elem állandó hőmérsékletét tartják. Néha olyan terveket találhat, amelyek a mérőhuzal közvetett melegítésével rendelkeznek. Az áramlási sebesség meghatározásához a készülék a vezeték konvekciós hőátadását méri, amely az elemet körülvevő közeg sebességének függvénye.

A gázáramlás mérésére szolgáló ipari meleghuzalos szélmérők vezetékének átmérője általában 4-10 mikron , hossza pedig 1 mm. Egy másik kialakítás egy felületérzékelő elem, amely hőálló, szórással bevont üveggel vagy platinafóliával van bélelve.

A fűtőelem hőmérlegének egyenlete a következőképpen írható fel:

I^{2}R_{W}=hA_{W}\Delta T,

ahol

én

- a fűtőelemen áthaladó elektromos áram erőssége;

R_{W}

a fűtőelem elektromos ellenállása;

h

a fűtőelem hőátbocsátási tényezője;

A_{W}

a fűtőelem mozgó közeg által mosott felülete;

{\displaystyle \Delta T=T_{1}-T_{2))

a fűtőelem és a közeg közötti hőmérsékletkülönbség.

Mivel a fűtőelem ellenállása a hőmérséklettől függ $R_{W}$

R_{W}=R_{c}[1+\alpha (T_{1}-T_{1}^{c})],

ahol

\alpha

— Az elektromos ellenállás hőmérsékleti együtthatója ;

R_{c}

az elektromos ellenállás értéke a kalibrációs hőmérsékleten;

T_{1}^{c}

a kalibrációs hőmérséklet.

A h hőátbocsátási tényező a V áramlási sebesség függvénye, és empirikus összefüggéssel írható le :

h=a+bV^{c},

ahol: a, b, c az érzékelő kalibrálása során meghatározott állandók ( c = 0,5 ). A felírt egyenletek alapján meg lehet határozni az áramlási sebességet, és ezáltal az áramlási sebességet:

V=\left(\left[{\frac {I^{2}R_{c}[1+\alpha (T_{1}-T_{1}^{c})]}{A_{W }\Delta T}}-a\right]/b\right)^{\frac {1}{c}}

A forró huzalos mérési módszer előnyei közé tartozik a nagy érzékenység, a nagy sebesség és a tervezés egyszerűsége. Hátrányok: a megbízható működés csak tiszta áramlásokban lehetséges, változatlan termikus jellemzőkkel, és meg kell tisztítani az elemet a szennyeződéstől.

Lásd még

Jelölje meg az áramlásmérőket

Irodalom

Pistun E. P., Lesovoy L.V. A vitratómia normalizálása nyomásváltozás esetén. - Lviv: Energetikai Audit és Energia Tervezési Intézet, 2006. - 576 p. ISBN 966-553-541-2
A. K. Babіchenko, V. I. Toshinsky et al. Promislovi zasobi automatizálás. 1. rész. Vimiryuvalni prystoy. - H. Romi LLC, 2001.