일반적으로 사용되는 세 가지 풍속계와 해당 솔루션
1. 열풍속계
유속 신호를 전기 신호로 변환하고 유체 온도나 밀도도 측정할 수 있는 속도 측정기입니다. 원리는 공기 흐름에 전기로 가열되는 얇은 금속 와이어(열선이라고 함)를 배치하는 것입니다. 공기 흐름에서 열선의 열 방출은 유속과 관련이 있으며 열 방출은 열선의 온도 변화와 저항 변화를 유발합니다. 그러면 유량 신호가 전기 신호로 변환됩니다. 그것에는 두 가지 작동 모드가 있습니다: ① 정전류. 열선을 통과하는 전류는 일정하게 유지되며 온도가 변하면 열선의 저항이 변하여 양단의 전압이 변화하여 유량을 측정합니다. ② 항온형. 핫라인의 온도는 150도와 같이 일정하게 유지되며 필요한 적용 전류를 기준으로 유량을 측정할 수 있습니다. 정전류형보다 정온형이 더 널리 사용됩니다.
열선의 길이는 일반적으로 0.5{7}}2밀리미터 범위이고, 직경은 1~10마이크로미터 범위입니다. 사용되는 재료는 백금, 텅스텐 또는 백금 로듐 합금입니다. 금속선 대신 매우 얇은(0.1 미크론 이하) 금속막을 사용하면 열선풍속계라고 하는데, 열선과 유사한 기능을 하지만 주로 액체 유속을 측정하는 데 사용됩니다. 핫라인은 일반적인 단일 라인 유형 외에도 다양한 방향의 속도 구성 요소를 측정하는 데 사용되는 이중 라인 또는 삼중 라인 유형의 조합일 수도 있습니다. 증폭, 보상 및 디지털화 후 핫라인에서 출력되는 전기 신호는 컴퓨터에 입력되어 측정 정확도를 향상시키고 데이터 후처리 프로세스를 자동으로 완료하며 속도 측정 기능을 확장하고 순간 및 평균값, 결합 속도 및 부분 속도, 난류 강도 및 기타 난류 매개변수를 동시에 측정할 수 있습니다. 피토관에 비해 열선 풍속계는 탐침 부피가 더 작고 유동장에 대한 간섭이 적습니다. 반응이 빠르고 불안정한 유속을 측정할 수 있습니다. 매우 낮은 속도(예: 초당 0.3미터)를 측정할 수 있다는 장점이 있습니다.
난기류 속에서 열에 민감한 프로브를 사용할 때 모든 방향의 공기 흐름이 동시에 열 요소에 영향을 미치므로 측정 결과의 정확도에 영향을 미칠 수 있습니다. 난류 속에서 측정할 때 열풍속계 유량 센서의 판독값은 회전 프로브의 판독값보다 높은 경우가 많습니다. 위의 현상은 파이프라인 측정 중에 관찰될 수 있습니다. 파이프라인의 난류를 관리하기 위한 다양한 설계에 따르면 낮은 속도에서도 난류가 발생할 수 있습니다. 따라서 풍속계 측정 과정은 파이프라인의 직선 구간에서 수행되어야 합니다. 직선 구간의 시작점은 측정 지점 외부에서 최소 10 × D(D=파이프 직경, CM) 이상이어야 합니다. 끝점은 측정 지점보다 최소 4 × D 뒤에 있어야 합니다. 유체 단면에는 장애물(가장자리, 돌출부, 물체 등)이 없어야 합니다.
2. 임펠러 풍속계
풍속계 임펠러 프로브의 작동 원리는 회전을 전기 신호로 변환하는 것을 기반으로 합니다. 먼저 근접 감지 헤드를 통과하여 임펠러의 회전을 "계산"하고 펄스 시리즈를 생성합니다. 그런 다음 검출기에 의해 변환 및 처리되어 속도 값을 얻습니다. 풍속계의 큰-직경 프로브(60mm, 100mm)는 파이프라인 배출구 등 중간에서 낮은 속도의 난류를 측정하는 데 적합합니다. 풍속계의 작은-직경 프로브는 프로브의 단면적이 100배 이상인 파이프라인의 공기 흐름을 측정하는 데 더 적합합니다.-
3. 피토관 풍속계
18세기 프랑스 물리학자 H. Pito가 발명했습니다. 간단한 피토관은 흐름 빔 방향의 유체의 총 압력을 측정하는 압력 유도관으로 끝에 작은 구멍이 있는 금속 얇은 관을 가지고 있습니다. 정압을 측정하기 위해 금속 얇은 튜브 전면 근처의 주 파이프라인 벽에서 또 다른 압력 튜브가 나옵니다. 차압계는 두 개의 압력관에 연결되어 있으며 측정된 압력이 동압력입니다. 베르누이의 정리에 따르면 동압력은 유속의 제곱에 비례합니다. 따라서 피토관을 이용하여 유체의 유속을 측정할 수 있다. 구조개선을 거쳐 복합피토관, 즉 피토정압관이 됩니다. 직각으로 구부러진 이중 튜브입니다. 외부 슬리브와 내부 슬리브는 밀봉되어 있으며 외부 슬리브 주위에는 여러 개의 작은 구멍이 있습니다. 측정할 때 이 슬리브를 측정된 파이프라인의 중앙에 삽입하십시오. 내부 케이싱의 입구는 흐름 빔의 방향을 향하고 있으며 외부 케이싱 주변의 작은 구멍의 개구부는 흐름 빔의 방향과 수직입니다. 이때 내부 케이싱과 외부 케이싱의 압력차를 측정하여 해당 지점에서의 유체의 유속을 계산할 수 있습니다. 피토관은 강뿐만 아니라 파이프라인, 풍동에서 유체의 속도를 측정하는 데 일반적으로 사용됩니다. 규정에 따라 각 구간의 유속을 측정하면 이를 통합하여 파이프라인 내 유체의 유속을 측정할 수 있습니다. 그러나 유체에 소량의 입자가 포함되어 있으면 측정 구멍이 막힐 수 있으므로 입자가 없는 유체의 유량을 측정하는 데에만 적합합니다. 따라서 피토관 풍속계의 원리인 풍속과 유속을 측정하는 데에도 피토관을 사용할 수 있습니다.
