Meritev hitrosti zračnega toka s HWA senzorjem

[chester]

Pozdravljeni,

v zračnem toku v cevi, bi rad pomeril hitrosti zračnega toka. Uporabil bi HWA merilnik ("hot-wire anemometer"), iz anemometra bom dobil nihajoči signal v obliki električne veličine npr. toka, torej bom dobil nihanje amperov v odvisnosti od časa. Zanima me kako ta signal predelam tako, da dobim namesto amperov metre na sekundo, torej dejansko hitrost zračnega toka v določeni točki v odvisnosti od časa.

Verjetno je zadeva zelo enostavna ampak nikjer ne najdem dejanskega opisa meritve.

Hvala za pomoč,
Lp C

[29010707]

Preprosto. Zadevo umerite z bolj natančno metodo. Predlagam pitotovo cev ali pa LDA.
Lp.

[chester]

Preprosto. Zadevo umerite z bolj natančno metodo. Predlagam pitotovo cev ali pa LDA.
Lp.

Ali pri samem senzorju dobim zraven tudi kak program, s katerim bi vršil umerjanje in potem tudi meritev?

[fikus_]

Sicer ne poznam točno HWA metode, ampak kot praviš, boš iz merilnega mesta dobil nek el. tok, za katerega ne veš, kaj pomeni, kolikšna je hitrost zraka.

Zato je potrebno zadevo umeriti, da veš kaj ti pomeni določen el. tok. Pri tem moraš še upoštevati temperaturo zraka, verjetno vlažnost (več vode v zraku, boljša toplotna prevodnost), . . .

Glede na to, da ne poznaš detajlov merjenja, ti predlagam, da kupiš že rešeno zadevo. Nekaj podobnega imajo avtomobilski motorji za merjenje pretoka sesalnega zraka. Tako da, če želiš improvizirati, greš na kakšen avtoodpad in iz starega avta dobiš ta del.

[chester]

Verjetno bom kar naročil HW senzor pri Dantec-u.

[borisk]

potem boš tako ali tako dobil podatkovni list s primeru uporabe in načinom zajemanja podatkov. Verjento ne boš kupil samo senzor ampak tudi elektroniko za napajanje in zajem podatkov, vse skupaj pa ima verjetno nek industrijski vmesnik ala modbus, 4-20mA, 0-10V kar bi bo precej olajšalo obdelavo podatkov.

Če se prav spomnim, lahko težavo rešiš teoretsko, vsaj mi smo računali na vajah termodinamike ali tam nekje, moraš pa vedeti tudi temepraturo in vlažnost zraka, zata da lahko pravilno izračunaš odvzem toplote.

[29010707]

Umeriti je potrebno celoten sistem in ne samo nitko (senzor).
Dobro bi bilo vedeti kašne meritve boste opravljali in kakšna je zahtevana merilna negotovost.
Še vedno mislim, da je najenostavneje, če celoten sistem umerite.

[chester]

Gre za eksperiment, kjer bomo v zračni tok fluida vstavljali različne posamezne ovire in merili njihov zvočni odziv (zvočni tlak moč). Tok fluida bo turbulenten, saj se to zgodi takoj ko je hitrost nekaj m/s. Rad pa bi pogledal še kakšno je hitrostno polje okoli teh ovir, da bi lahko povezal frekvence fluktuacij hitrosti okoli ovire s frekvencami, ki jih bomo pridobili z mikrofonom (verjetno prav razmišljam?). Ni pa še vse dorečeno kako in kaj. Kakšen nasvet je seveda zelo dobrodošel.

Zanima me tudi ali imajo vsi tipi anemometrov (konstantni tok, konstantna temperatura in konstantna napetost) izhodni signal v obliki spreminjajoče napetosti?

[chester]

Umeriti je potrebno celoten sistem in ne samo nitko (senzor).
Dobro bi bilo vedeti kašne meritve boste opravljali in kakšna je zahtevana merilna negotovost.
Še vedno mislim, da je najenostavneje, če celoten sistem umerite.

Nekaj mi ne da miru: glavna hitrost bo v smeri x osi (os v smeri cevi), pravokotno na to bi postavil nitko, senzor lahko vpnem na dva načina, da je nitka pravokotno na tok fluida (v obeh primerih je nitka pravokotna le vpetje je enkrat tako, da je sonda vzporedno s toko enkrat pa pravokotno na tok) to verjetno nima vpliva, saj je nitka v obeh primerih pravokotno na tok.

Drugo vprašanje pa je ali pri tem, da je nitka pravokotno na glavni tok fluida, dobim beleženje tudi v smeri pravokotno na cev (npr vertikalna smer prereza cevi). To bi lahko vplivalo na samo meritev hitrosti v horizontalni smeri. Ta tok hitrosti je verjetno zanemarljiv, se pa pojavi zaradi fluktuacij okoli ovire.

Hvala za pomoč.

[ManiaC]

Sam se na to kar pišeš ne spoznam... Tudi ne potrebujem ne vem kako točnih podatkov. Vendar ko recimo merimo porabo zraka v pnevmatskem sistemu enostavno uporabimo takle senzor pretoka:
https://www.smc.eu/portal_ssl/WebConten ... _id=125107

Z analognim izhodom. Na samem senzorju ti že piše pretok fluida, lahko pa preko 0-5V ali 4-20mA tudi spremljaš nihanje na računalniku... Če pri tem tipu recimo izbereš 5-500l/min pomeni 4mA=5l/min 20mA=500l/min, vse vrednosti vmes si pa preračunaš na podlagi mejnih podatkov, podobno za napetostnega...

Zdaj kakšna je natančnost ne vem, verjetno se da videt iz prospektov. Teh pretočnih senzorjev je na trgu milijon...

Cena senzorja pa je mislim da okoli 60€.

[29010707]

Da razčistimo najprej...
Ali že imate sistem za merjenje HWA?
To delate raziskavo na fakulteti (doktorat?) ali v gospodarstvu?
Vroče nitke se med seboj razlikujejo....Direktno pri Dantecu nitk ne morete kupit, temveč pri njegovem zastopniku....
Kakšno vročo nitko imate namen uporabiti? Enokomponentno ali večkomponentno? Za meritev hitrosti v samo eni smeri ali v več smereh?
Metoda HWA je invazivna metoda, kar pomeni, da meritev sama vpliva na tok... Meritev morate izvajati tako, da imate čimmanjši vpliv na pojav, ki ga opazujete...
Nosilec vroče nitke morate postaviti pravokotno na tok in ne vzporedno na glavno smer toka.
Tudi prečna komponeta ima vpliv na meritev. In pri enokomponentni nitki ne boste vedeli ali imate oscilacije hitrosti v glavni smeri ali v prečni smeri....
Upam, da poznate ceno nitk in kako zelo enostavno jih je uničiti....
S katerim sistemom za zajemanje podatkov razpolagate? National Instrument? HBM? Koliko se spoznate na meritve z mikrofončki (zvočnega tlaka?) Kakšna je pričakovana frekvenca pojava? S kakšno frekvenco boste zajemali podatke? Obdelava podatkov? Ko boste meritve opravili (surove podatke), se delo šele začne....

[chester]

Za enkrat eksperiment šele sestavljam, na fakulteti. Glavni podatek, ki ga potrebujem je ubistvu zvočni tlak, ki ga bom pomeril z mikrofonom. Meritev hitrosti je samo posrednega pomena. Saj me zanima kakšen je aerodinamski hrup, ki ga ustavrijo različne oblike, pri nadaljni analizi pa bo šlo za subjektivno oceno kakšen hrup je ljudem najbolj sprejemljiv - psihoakustika.

Ne vem če sem dobro napisal glede pozicioniranja senzorja, in sicer me zanima ali lahko celotno sondo v tok postavim pravokotno na glavni tok ali mora biti vzporedno - v obeh primerih je žička postavljena pravokotno na tok. Pri večini analiz sem videl da je senzor postavljen vzporedno, meni pa bi zaradi meritev hitrosti v različnih točkah in vpetja na držalo bolj prav prišlo da je postavljen vertikalno.

Se mi pa dozdeva, da lahko frekvenco fluktuacij hitrosti povežem s frekvencami zvoka, zato tudi merimo hitrost okoli ovire v zračnem toku zraka.