풍속계의 열 탐침 원리

풍속계의 열 탐침 원리

풍속계의 기본 원리는 얇은 금속선을 유체 속에 넣고 전류를 흐르게 하여 선재의 온도가 유체의 온도보다 높아지도록 가열하는 것이므로 선식 풍속계를 '열선'이라 부른다. 유체가 금속 와이어를 통해 수직 방향으로 흐를 때 금속 와이어에서 열의 일부를 빼앗아 금속 와이어의 온도가 떨어집니다. 강제대류 열교환 이론에 따르면, 열선에 의해 손실된 열 Q와 유체의 속도 v 사이에 관계가 있음을 추론할 수 있습니다. 표준 열선 프로브는 두 개의 브래킷 사이에 뻗어 있는 짧고 가는 와이어로 구성됩니다. 금속선은 일반적으로 백금, 로듐, 텅스텐 등 융점이 높고 연성이 좋은 금속으로 만들어집니다. 일반적으로 사용되는 와이어의 직경은 5μm이고 길이는 2mm입니다. 작은 프로브는 직경이 1μm에 불과하고 길이가 0.2mm입니다.

다양한 용도에 따라 열선 프로브는 이중선, 삼중선, 경사선, V자형, X자형 등으로 만들어지기도 합니다. 강도를 높이기 위해 금속선 대신 금속 필름을 사용하는 경우도 있습니다. 그림 2.2에 표시된 것처럼 금속 박막은 일반적으로 열 절연 기판에 분사되며 이를 핫 필름 프로브라고 합니다. 열선 프로브는 사용하기 전에 교정해야 합니다. 특수 표준 풍동에서 정적 교정이 수행되고 유속과 출력 전압 간의 관계가 측정되어 표준 곡선으로 그려집니다. 동적 교정은 알려진 맥동 유동장에서 수행되거나 풍속계에 가열 회로를 추가하여 수행됩니다. 마지막 맥동 전기 신호는 열선 풍속계의 주파수 응답을 검증하는 데 사용됩니다. 주파수 응답이 좋지 않으면 해당 보상 회로를 사용하여 개선할 수 있습니다.

{{0}} ~ 100m/s의 유속 측정 범위는 세 가지 섹션으로 나눌 수 있습니다. 저속: 0 ~ 5m/s; 중간 속도: 5~40m/s; 고속: 40~100m/s. 풍속계의 열 탐침은 0~5m/s의 측정에 사용됩니다. 풍속계의 휠 프로브는 5~40m/s의 유속을 측정하는 데 이상적입니다. 피토관을 사용하여 고속 범위에서 결과를 얻을 수 있습니다. 풍속계의 유속 프로브를 올바르게 선택하기 위한 추가 기준은 온도입니다. 일반적으로 풍속계 열 센서의 작동 온도는 약 +-70C입니다. 특수 풍속계의 휠 프로브는 350C에 도달할 수 있습니다. +350C 이상에서는 피토관이 사용됩니다.

풍속계용 열 프로브
풍속계 열 탐침의 작동 원리는 가열 요소의 열을 제거하는 차가운 충격 공기 흐름을 기반으로 합니다. 온도를 일정하게 유지하는 조정 스위치의 도움으로 조정 전류는 유량에 비례합니다. 난류에서 열 프로브를 사용하는 경우 모든 방향의 공기 흐름이 동시에 열 요소에 닿아 측정 결과의 정확성에 영향을 미칩니다. 난류를 측정할 때 열풍속계 유량 센서의 표시 값이 휠 프로브의 표시 값보다 높은 경우가 많습니다. 위의 현상은 파이프라인 측정 중에 관찰될 수 있습니다. 파이프 난류를 관리하는 방법의 설계에 따라 낮은 속도에서도 발생할 수 있습니다. 따라서 풍속계 측정 과정은 파이프의 직선 부분에서 수행되어야 합니다. 직선 부분의 시작점은 측정점 앞에서 최소 10×D(D=파이프 직경, CM) 이상 떨어져 있어야 합니다. 끝점은 측정점 이후 최소 4×D에 있어야 합니다. 유체 부분에 장애물이 없어야 합니다. (가장자리, 돌출부, 객체 등)

풍속계 휠 프로브의 작동 원리는 회전을 전기 신호로 변환하는 것을 기반으로 합니다. 먼저, 근접 유도 시작을 통해 휠의 회전이 "계산"되고 펄스 시리즈가 생성된 다음 감지기에 의해 변환 및 처리됩니다. 속도 값을 가져옵니다. 풍속계의 대구경 프로브(60mm, 100mm)는 중간 및 작은 유속(예: 파이프 배출구)의 난류를 측정하는 데 적합합니다. 풍속계의 작은 직경 프로브는 파이프 단면이 탐사 헤드 단면보다 100배 이상 큰 공기 흐름을 측정하는 데 더 적합합니다.