Ағыстың жылдамдығын анықтау. Aнемометрлер. Термоанемометрлер.

Анемометр(еж.гр. ἄνεμος — жел и μετρέω — өлшеймін) – желдің жылдамдығын анықтауға арналған метеорологикалық құрылғы. Бұл құрылғы екі негізгі бөліктен тұрады – жоғарғы бөлігінде орналасқан қалақтан және оған жалғанған өлшеуші механизмнен.

Өлшеуші механизмнің негізгі екі түрі бар. Біріншісі - өте қарапайым. Қалақ өсінң айналу саны есптелінеді. Содан соң, шағын ғана формуламен өстің “жүрген жолын” есептеп, оны кеткен уақытқа бөлу арқылы желдің орташа жылдамдығын табады. Екінші өлшеуші механизм – индукциялы анемометр. Оның қалақтарына элетрлік индукция принципімен жұмыс істейтін тахометр бекітілген. Ол тез арада, артық есептеулерсіз желдің жылдамдығын анықтайды.

Ручной крыльчатый анемометр предназначен для измерения скорости направленного воздушного потока в трубопроводах и каналах вентиляционных устройств. Приёмная часть прибора — лёгкое ветровое колесо (крыльчатка), ограждённое металлическим кольцом для защиты от механических повреждений. Движение оси крыльчатки передаётся на систему зубчатых колёс, приводящих в движение стрелки счётного механизма. Такого типа анемометры применяются чаще всего при измерении скорости и объёмного расхода воздушного потока в вентиляционных отверстиях, воздуховодах жилых и производственных зданий. Наиболее распространённые анемометры с крыльчаткой-зондом — это testo 416, Анемометр ИСП-МГ4, Анемометр АПР-2 и другие.

Термоанемометрнегізгі бөлігі – өлшеуші мост. Өлшеуші мосттың бір бөлігі ұзындығы 3-12 мм, диаметрі 0,005-0,15 мм болатын никельден, вольфрамнан немесе платинадан жасалған сезімтал жіпке жалғанған, әрі жіңішке тоқөткізігіш өзекке бекітілген.

Дәлдігі өте жоғары термоанемометрдің өлшеуші бөлігі.

Термоанемометрдің негізі сипаттамасы келесі түрде болады. Қозғалып тұрған ортадағы қыздырылған сымды қарастырайық. Сымды қыздыруға кеткен электрлік қуат ағыстың конвективті мүшесімен бірге ілесіп. Қыздыруға кеткен қуат пен жоғалған жылудың теңдеуін аламыз – жылуалмасу (теплообмен) теңдеуі.

Мұндағы

I — өтетін тоқ

R_w — сымның кедергісі.

T_w — сымның темп-сы.

T_f — ортаның темп-сы.

A_w — сымның тоқ өтетін ауданы

h — сымның жылуалмасу коэффициенті.

Сымның кедергісі Rw температурадан тәуелді.Сонда

Мұндағы

a — кедергінің температуралық коэф.

R_ref — калибрлі температура кезіндегі кедергі шамасы.

T_ref — калибрлі температура.

Жылуалмасу коэффициенті h ағыс жылдамдығының функциясы болып табылады.

Мұндағы

a,b,c, — көрсеткіштің калибрі кезінде анықталатын тұрақтылар.

Сымның кедергісі R_w және жылуалмасу коэффициенті h-тың формулаларын жылуалмасу теңдеуіне әкеліп қойсақ:

деген ағыс жылдамдығын анықтайтын формуланы аламыз.