Термоанемометр

Термоанемометр – прибор, используемый для произведения измерения температуры и скорости газовых потоков в газах, которые выделяются в результате технологических процессов. Широкое применение получили приборы, реализующие термоанемометрический метод, в основу которого положена зависимость скорости потока относительно теплоотдачи чувствительного элемента, устанавливаемого в поток и подвергающегося нагреванию электрическим током. Термоанемометры имеют небольшую инерционность, очень высокую чувствительность, надежность и компактность.

Главной частью прибора является измерительный мост, в одно его плечо включается чувствительный элемент. При нагревании чувствительного элемента получаемое количество тепла находится в зависимости от физических свойств движущейся среды, геометрической составляющей и ориентации чувствительного элемента. Чувствительность термоанемометра повышается при повышении температуры чувствительного элемента.

По способу нагрева чувствительного элемента термоанемометры подразделяются на прямые, косвенные, непрерывные и импульсные. По роду тока, который применяется для питающего моста, они делятся на постоянные и переменные.

Термоанемометры классических схем, к которым относятся термоанемометры постоянного тока и термоанемометры постоянной температуры, представляют собой большую зависимость показаний прибора от температуры исследуемой среды. Термоанемометр действует на принципе измерения свойств, присущих платиновым датчикам. Питание прибора осуществляется автономно, подзарядка производится от электрической сети. Прибор оснащается цифровой индикацией, двумя шкалами измерения. Представляет собой объединение блока индикации с измерительным зондом. Отличается компактными габаритами и доступностью в эксплуатации.

Основные отличительные особенности прибора: несложный процесс измерения; обширный температурный диапазон газовых потоков; автономное питание; масса и размеры прибора небольшие; наличие сигнализации разряда аккумулятора.

Параметры прибора: воздушно-пылевые потоки с температурой не выше 300 °C; диапазон работ – температурный режим от +5 до +300 °C и скорость 0,1—20 м/с, точность – температура ±2 °C и скорость ±5%, диапазон рабочих температур – от -20 до +40 °C. Термоанемометр способен производить непрерывную работу в течение часа, между перезарядками аккумулятора, масса аппарата не превышает 1 кг.

Портативный термоанемометр представляет собой прибор компактного и переносного типа, оснащается встроенным зондом, функцией расчета объемного расхода воздуха. Применяется при измерениях малых скоростей и температуры потока воздуха во внутренней части помещений, при произведении контрольных и наладочных действий в системах кондиционирования и вентиляции. Температуры измеряются в пределах от -20 до +50 °C, точность прибора составляет ±0,5 °C, скорость потока определяется в диапазоне 0—5 м/с при температурах ниже 0 °С и 0—10 м/с при температурах выше отметки 0 °C. Информация в приборах такого типа выводится на предусмотренный в конструкции дисплей, масса не превышает 300 г. Также прибор может обеспечиваться электронным блоком с зондом.

Импульсный термоанемометр действует по принципу зависимости скорости потока вещества, характеризуемого тепловой постоянной времени чувствительного элемента прибора. При этом чувствительный элемент при помощи импульса тока разогревается до определенной максимальной температуры. Остывание происходит в потоке исследуемой среды, где тепловая постоянная времени чувствительного элемента определяется функцией скорости потока вещества и является практически независимой относительно изменения температуры газа или жидкости. Импульсный термоанемометр обладает способностью находиться в режиме термометра и в режиме термоанемометра, для этого разработаны электронные ключи, управляемые микроконтроллером.

Термоанемометры используются главным образом для исследования неустановившихся движений и течений в пограничном слое, расположенном около стенки, для нахождения направления скорости потока и турбулентности воздушных потоков.

Влияние света (главным образом его ультрафиолетовая часть) порождает обесцвечивание, старение, порчу материалов экспонатов, находящихся в музеях, архивах, библиотеках. Для музеев определяется величина критерия безопасности, что составляет примерно 75 мкВт/люмен, показывающая отношение ультрафиолетового излучения и наблюдаемого излучения. Используются новые источники света, характеристики которых отличаются от обычной лампы накаливания, поэтому возникает необходимость произведения прямых измерений и в видимом, и в ультрафиолетовом спектрах. В музеях создается контроль минимального освещения для безопасного передвижения экскурсантов и доступного для них рассмотрения экспонатов музея. Применяются для установления качественного и правильного освещения рабочих мест, так как избыточное получение ультрафиолета приводит к поражению глаз, кожи и дает осложнения для здоровья человека. Разработаны приборы, направленные на отслеживание точной дозы облучения для определенной спектральной зоны, они оснащаются двумя оптическими каналами для одновременного измерения облученности в зоне ФАР– и УФ-излучения.

Вспомогательное ультрафиолетовое излучение искусственных источников тока используется для благоприятного накопления полезной биомассы в растениях, расположенных в защищенном грунте, при этом существует реальная возможность уменьшить концентрацию нитритов в биомассе. Если необходимо применять ультрафиолетовое излучение, то надо очень внимательно отслеживать влияние ультрафиолета на человека или другой исследуемый объект, поэтому для этого производится четкий контроль над спектральными характеристиками.