, , ,

باد سنج سیم داغ و فیلم داغ

باد سنج سیم داغ و فیلم داغ

باد سنج فیلم داغ وسیله ای است که غالبا در کاربرد های تحقیقاتی برای مطالعه ی تغییرات سریع شرایط جریان مورد استفاده قرارمی گیرد.یک سیم نازک که با عبور جریان برق گرم می شود در داخل جریان سیال قرار داده می شود.کار اولیه ی کینگ نشان داده است که آهنگ انتقال گرما از این سیم را می توان به شکل زیر بیان کرد:

(1)                         (∞q=(a+b*u^0.5) (Tw – T

که در آن
Tw= دمای سیم
∞T = دمای سیال در جریان ازاد
u = سرعت سیال
a و b = ثابت هایی که از درجه بندی وسیله به دست می آیند.

آهنگ انتقال گرما به صورت زیر نوشته می شود:

(2)              [(q=i^2* Rw=i^2* R0 [1+a(Tw- T0

 که در آن :
¡ = جریان برق
R0= مقاومت سیم در دمای مرجع
α = ضریب دمای مقاومت
برای اندازه گیری سیم داغ به یک مدار پل وصل می گردد.جریان توسط اندازه گیری افت ولتاژ در دو سر مقاومت استاندارد RS تعیین می شود و مقاومت سیم به کمک مدار پل به دست می آید.برای اندازه گیری های حالت دائم از شرط صفر می توان استفاده کرد در حالیکه برای اندازه گیری های گذرا از نوسان نگار (اسیلوگراف) استفاده می شود.
با تعیین ¡ و Rw سرعت جریان از معادلات (1) و (2) محاسبه می شود.

کاوشگرهای سیم داغ به طور گسترده برای اندازه گیری جریان های گذرا، مخصوصا اندازه گیری افت و خیز های مغشوش مورد استفاده قرار گرفته اند.ثابت های زمانی از مرتبه 1میلی ثانیه را می توان با به کار گیری سیم های پلاتین یا تنگستن به قطر 0.0001 در هوا به دست آورد.
هرگاه برای اندازه گیری جریان هایی که تغییرات تندی دارند از سیم داغ استفاده شود پاسخ گذرای مشخصه های گرمایی و مقاومت الکتریکی سیم هر دو باید در نظر گرفته شوند.در عمل از دو نوع اقدام جبرانی استفاده می شود:
یک آرایش جریان ثابت، که در ان مقاومت بزرگی با سیم داغ سری می گردد و سپس یک مدار جبران کننده به ولتاژ جریان متناوب خروجی اعمال می شود.
یک آرایش دما ثابت، که در آن یک مدار کنترل پس خور (فید بک) اضافه می شود تا با تغییر جریان، دمای سیم تقریبا ثابت بماند.پاسخ سیم به زاویه ای که سرعت جریان با محور سیم می سازد بستگی دارد و تکنیک هایی ابداع شده تا این اثر به حساب آورده شود.نسبت طول به قطر سیم {L/d} نیز تاثیر مهمی بر عملکرد اندازه گیری دارد.این نسبت برای سیم های داغ نوعی حدود 50 است.

یکی از اصلاحاتی که در روش سیم داغ به عمل می آید از یک استوانه عایق کننده کوچکی تشکیل شده که با یک فیلم نازک فلزی پوشیده شده است.این وسیله را کاوشگر سیم داغ می نامند. اجزای این کاوشگر عبارتند از:
الف) پایه فلزی نگه دارنده حس کننده (سنسور)، که به عنوان یک پایانه (ترمینال) الکتریکی عمل می کند.
ب) پوشش اپاکسی (چسب دو قلو)
ج) پیوند طلایی برای اتصال الکتریکی و مکانیکی
د) ابکاری طلا، با ضخامت تقریبی 5 میکرون
ه) لوله ی شیشه ای، با قطر تقریبی 25 تا 100 میکرون
این ضخامت های نوعی توسط شرکت سیستم های گرمایی (در شهر مینیا پلیس ایالت مینه سوتا) به کار رفته است.

کاوشگر های فیلم داغ به نوسانات سرعت سیال بی نهایت حساس هستند و در اندازه گیری هایی با فرکانس 50000 هرتز به کار برده شده اند.برای انجام این اندازه گیری ها به وسایل الکترونیکی مجهزی نیاز است.

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

Want to join the discussion?
Feel free to contribute!

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *