Принцип работы теплового датчика скорости ветра

Принцип работы теплового датчика скорости ветра

Тепловой датчик скорости ветра использует горячую проволоку (вольфрамовую или платиновую проволоку) или горячую пленку (платиновую или хромовую пленку) в качестве зонда, подвергаемого воздействию измеряемого воздуха, и подключает ее к мосту Уитстона для определения расхода воздуха в измеряемом сечении с помощью баланса сопротивления или тока моста Уитстона. Тепловой пленочный датчик скорости ветра покрыт очень тонкой кварцевой пленочной изоляцией для изоляции от жидкости и предотвращения загрязнения, и он может работать в воздушных потоках с частицами и прочнее металлического горячего провода.

При постоянной температуре воздуха мощность, рассеиваемая на проводе, равна мгновенному теплу, рассеиваемому проводом в воздухе. Сопротивление горячего провода изменяется в зависимости от температуры, а сопротивление горячего провода и температура горячего провода в обычном диапазоне температур (от 0 до 300 °C) показывают линейную зависимость. Коэффициент рассеивания тепла связан со скоростью воздушного потока.

Скорость воздушного потока, измеренная тепловым датчиком скорости воздуха, является функцией тока и сопротивления. При сохранении постоянного тока (или сопротивления) измеренная скорость воздушного потока соответствует только сопротивлению (или току).

Тепловые датчики скорости ветра доступны как в схемах постоянного тока, так и в схемах постоянной температуры. Чаще используются термостатические датчики скорости воздуха с горячей проволокой. Принцип метода постоянной температуры заключается в поддержании постоянной температуры горячей проволоки во время процесса измерения, так что баланс моста, сопротивление горячей проволоки остаются постоянными, скорость воздушного потока является только функцией одного значения тока, согласно известной зависимости между скоростью воздушного потока и током, можно вывести скорость воздушного потока через конечное устройство.

Датчик скорости воздуха с постоянным током и горячей проволокой поддерживает постоянное значение тока, протекающего через горячую проволоку, во время процесса измерения. Когда значение тока постоянно, скорость воздушного потока связана только с сопротивлением горячей проволоки. Скорость воздуха через датчик можно найти из известной скорости воздуха по отношению к сопротивлению горячей проволоки.

Датчик скорости ветра с нагреваемой проволокой измеряет пульсирующую скорость ветра. Датчики скорости ветра с постоянным расходом имеют высокую тепловую инерцию, термостатические датчики скорости ветра имеют относительно низкую тепловую инерцию и высокую скорость отклика. Точность измерения теплового датчика скорости не очень высока, поэтому при использовании датчика следует уделять внимание температурной компенсации.