اصل اساسی و کاربرد بادسنج های حساس به حرارت
اصل اساسی بادسنج حساس به حرارت:
1. عبارت است از قرار دادن یک سیم فلزی نازک در یک سیال و گرم کردن سیم با جریان الکتریکی تا دمای آن بالاتر از دمای سیال باشد. بنابراین بادسنج سیم فلزی نامیده می شود. هنگامی که سیال از سیم فلزی در جهت عمودی جریان می یابد، مقداری از گرما را از سیم می گیرد و باعث کاهش دمای سیم می شود.
2. با توجه به تئوری تبادل حرارتی جابجایی اجباری، رابطه بین گرمای اتلاف شده Q و سرعت v سیال قابل استخراج است. پروب استاندارد شامل دو براکت است که با یک سیم فلزی کوتاه و نازک تنیده شده اند. سیم های فلزی معمولاً از فلزاتی با نقطه ذوب بالا و شکل پذیری خوب مانند پلاتین، رودیوم و تنگستن ساخته می شوند.
3. با توجه به اهداف مختلف، سر را می توان به صورت دوتایی، سه تایی، مورب، V شکل، X شکل و غیره نیز درآورد. برای افزایش استحکام گاهی اوقات به جای سیم فلزی از فیلم فلزی و یک فلز نازک استفاده می شود. فیلم معمولاً روی یک بستر عایق حرارتی به نام پروب فیلم داغ اسپری می شود. پروب باید قبل از استفاده کالیبره شود.
4. کالیبراسیون استاتیکی در یک تونل باد استاندارد تخصصی انجام می شود و رابطه بین سرعت جریان و ولتاژ خروجی را اندازه گیری می کند و یک منحنی استاندارد ترسیم می کند. کالیبراسیون دینامیکی در یک میدان جریان ضربانی شناخته شده یا با افزودن یک سیگنال الکتریکی ضربانی به مدار گرمایش بادسنج برای تأیید پاسخ فرکانسی بادسنج خطی انجام می شود. اگر پاسخ فرکانسی ضعیف باشد، می توان از مدارهای جبرانی مربوطه برای بهبود آن استفاده کرد.
هدف بادسنج حرارتی:
1. کاربرد بادسنج ها بسیار گسترده است و می توان آنها را به صورت انعطاف پذیر در همه زمینه ها استفاده کرد. آنها به طور گسترده در صنایعی مانند برق، فولاد، پتروشیمی و صرفه جویی در انرژی استفاده می شوند. در المپیک پکن کاربردهای دیگری مانند مسابقات قایقرانی، قایقرانی و تیراندازی در میدان وجود دارد که اندازه گیری بادسنج الزامی است.
2. صنایع زیادی وجود دارند که نیاز به استفاده از بادسنج دارند و صنایع توصیه شده برای استفاده شامل ماهیگیری در دریا، تولید فن های مختلف، صنایعی که نیاز به سیستم اگزوز دارند و غیره می باشد.
3. اصل کار پروب حساس به حرارت بادسنج بر اساس جریان هوای ضربه سرد است که گرما را روی عنصر حرارتی از بین می برد. با کمک یک کلید تنظیم، دما ثابت نگه داشته می شود و جریان تنظیم کننده متناسب با سرعت جریان است.
4. هنگام استفاده از یک پروب حساس به حرارت در آشفتگی، جریان هوا از همه جهات به طور همزمان بر عنصر حرارتی تأثیر می گذارد، که می تواند بر دقت نتایج اندازه گیری تأثیر بگذارد. هنگام اندازه گیری در آشفتگی، قرائت سنسور سرعت جریان بادسنج حرارتی اغلب بیشتر از کاوشگر دوار است.
پدیده های فوق را می توان در طول اندازه گیری خط لوله مشاهده کرد. با توجه به طراحی های مختلف برای مدیریت تلاطم خط لوله، حتی می تواند در سرعت های پایین رخ دهد. بنابراین، فرآیند اندازه گیری بادسنج باید در قسمت مستقیم خط لوله انجام شود.
