SU1205021A1 - Hot-wire anemometer - Google Patents

Hot-wire anemometer Download PDF

Info

Publication number
SU1205021A1
SU1205021A1 SU833643944A SU3643944A SU1205021A1 SU 1205021 A1 SU1205021 A1 SU 1205021A1 SU 833643944 A SU833643944 A SU 833643944A SU 3643944 A SU3643944 A SU 3643944A SU 1205021 A1 SU1205021 A1 SU 1205021A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
thermistors
heat
gas
metal
thermal
Prior art date
Application number
SU833643944A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Павлович Бушмин
Анатолий Иванович Бутурлин
Юрий Иванович Гладков
Вячеслав Геннадьевич Миненко
Юрий Дмитриевич Чистяков
Original Assignee
Кубанский Ордена Трудового Красного Знамени Сельскохозяйственный Институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Кубанский Ордена Трудового Красного Знамени Сельскохозяйственный Институт filed Critical Кубанский Ордена Трудового Красного Знамени Сельскохозяйственный Институт
Priority to SU833643944A priority Critical patent/SU1205021A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1205021A1 publication Critical patent/SU1205021A1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Volume Flow (AREA)

Description

Изобретение относитс  к устройст- вам дл  измерени  параметров парогазовых сред,The invention relates to devices for measuring parameters of vapor-gas environments,

Целью изобретени   вл етс  по вы- шение чувствительности, точности и . увеличение быстродействи .The aim of the invention is to improve sensitivity, accuracy and. increase in speed.

На фиг. 1 показан термеанемометр, продольный разрез5 на фиг. 2 то же, поперечный разрез; на фиг. 3 - разрез на фиг. I (в изометрии),FIG. 1 shows a thermal anemometer, a longitudinal section 5 in FIG. 2 the same cross section; in fig. 3 shows a section in FIG. I (isometric)

Термоанемометр состоит из тепло™ изолирующего корпуса 1, имеющего пр моугольный газовьй канал 2, расположенного в нем термочувствительного элемента 3 и газовых вводов 4. В газовом канале 2 закреплены плоские металлические вставки 5 о В корпусе 1 имеютс  несквозные отверсти  6 с закрепленными в них мётсйлическими стержн ми 7, Термо™ чувствительный элемент 3 содержит плоские терморезисторы (например, два, закрепленные ц герметизированные с помощью диэлектрической подлож™ ки 9.The thermoanemometer consists of a heat ™ insulating body 1, having a rectangular gas channel 2, a temperature-sensitive element 3 located in it, and gas inlets 4. Flat metal inserts 5 o are fixed in the gas channel 2. 7, Thermo ™ sensing element 3 contains flat thermistors (for example, two fixed cs sealed with dielectric substrate 9.

Термоанемометр работает следующим образом.Thermoanemometer works as follows.

На терморезисторах при прохо ;де НИИ электрического тока выдел ет- сй тепло. Полное уравнение теплообме на нагретого термочувствительного элемента с газовым потоком имеет видThermistors during the passage; deNII of electric current produces heat. The complete heat transfer equation for a heated temperature-sensitive element with a gas flow is

,F, -|2- ,,, F, - | 2- ,,

е ,e,

-Go,-Go,

потерь X loss x

,-А ,тепло , отводимое, -A, heat, discharged

за счет теплопро™due to heatpro ™

проводности газаgas conduction

на корпус;on the case;

те пло, уно симо еte

потоком ;flow;

тепловые потери через поперечное - сечение чувстви- тельности элемента на корпус; коэффициент тепло проводности корпуса;thermal losses through the transverse - section of the sensitivity of the element on the body; heat conduction coefficient of the housing;

коэффициент теплопроводности термо-; чувствительного элемента;thermal conductivity coefficient; sensitive element;

площадь терморезис- торов;area of thermoresistors;

10ten

1515

22

площадь поперечного сечени  термочувствительного элемента; толщина стенок корпуса; массовый расход газа; удельна  теплоемкость газаthe cross-sectional area of the temperature-sensitive element; wall thickness; mass flow rate of gas; specific heat of gas

;;

йТ yt

рассто ние от терморезисторов до стенок корпуса; перегрев терморезисторов .distance from thermistor to housing; overheating of thermistors.

Термоанемометр работает при условии , что все тепло, вьщел ющеес  на терморезисторах, уноситс  потоком, т.е.The thermo-anemometer operates under the condition that all the heat provided on the thermistors is carried away by the flow, i.e.

2020

,F,F

ДТDT

потерь  losses

Это условие- выполн етс  при бес- конечном тепловом сопротивлении корпуса (при большой толщине стенок и малой их,теплопроводности) и при теплоотводе через поперечное сечение чувствительного элемента, значительно меньшем, гем теплоотвод в потоках газаThis condition is fulfilled with an infinite thermal resistance of the body (with a large wall thickness and low thermal conductivity) and with a heat sink through the cross section of the sensing element, much smaller, heme heat sink in gas flows.

..F,.T..F, .T

где об коэффициент теплоотдачи. Это неравенство справедливо приwhere about heat transfer coefficient. This inequality holds true

Ы. oi Е Y oi E

4545

5050

5555

4040

где Д - толщина термочувствительного элемента; К - его длина.where D is the thickness of the heat-sensitive element; K is its length.

На показани  термочувствительного элемента вли ют тепловые пол , возникающие на поверхност х газового канала, параллельных термочувствительному элементу, из-за переноса тепла газом вдоль канала. В динамическом режиме работы термоанемометра скорость газа и его направление мен ютс , в результате чего мен етс  тепловое поле стенок газового канала, что приводит к погрешности измерений. При установке на поверхност х газового канала 2 плоских металических вставок 5 перераспределение тепловых полей происходит быстро из-за ихThe indications of the temperature-sensitive element are influenced by thermal fields appearing on the surfaces of the gas channel parallel to the temperature-sensitive element due to the heat transfer by the gas along the channel. In the dynamic mode of the hot-wire anemometer, the gas velocity and its direction change, as a result of which the thermal field of the gas channel walls changes, which leads to measurement errors. When mounted on the surfaces of the gas channel 2 of flat metal inserts 5, the redistribution of thermal fields occurs quickly due to their

низкого теплового сопротивлени  Поэтому скорость изменени  тепловых полей определ етс  тепловым сопро- : ивлением теплоотдачи в газовый поток, так как инерционность метал:лических вставок равно vlow thermal resistance. Therefore, the rate of change of thermal fields is determined by the heat resistance of heat transfer to the gas flow, since the inertia of metal inserts is equal to v

2. :2.:

meme

0606

где m - масса металлической вставки с ее удельна  теплоемкость; об - Коэффициент теплоотдачи.where m is the mass of the metal insert with its specific heat capacity; about - Heat transfer coefficient.

Чтобы изменение теплового пол  не приводило к возникновению погрешности измерений, необходимо, чтобы врем  этого изменени  бьшо меньше инерционности термочувствительного элемента. Это возможно при толщине металлических вставок, вдвое меньшей толщины элемента 3. На показани  вли ют тепловые пол  поверхностей газового канала, параллельных элементу 3, наход щиес  надIn order that the change in the thermal field does not lead to the occurrence of measurement errors, it is necessary that the time of this change be less than the inertia of the temperature-sensitive element. This is possible when the thickness of the metal inserts is half the thickness of element 3. The readings are influenced by the thermal fields of the surfaces of the gas channel, parallel to element 3, located above

10ten

20502142050214

и под ними, поэтому металлические вставки 5 расположены на поверхност х г азового канала параллельно элементу 3, равны ему по площади 5 и подобные по геометрической форме, Устройство тепловой балансиров- ки выполненно в виде стержней, установленных в корпусе в несквоз- ных отверсти х с возможностью перемещени . Изменение тепловых сопротивлений корпуса над поверхност ми терморезисторов достигаетс  изменением рассто ни  от металлических стержней до поверхности терморезис- торов. В формировании теплового сопротивлени  корпуса участвует слой воздуха над металлическим стержнем 7, поэтому дл  устранени  конвективного теплообмена с газовым потоком отверсти  6 в корпусе 1 выполнены несквозными. Стержни 7 могут быть установлены на резьбовом соединении,and under them, therefore, metal inserts 5 are located on the surfaces of the g channel and parallel to element 3, are equal to it in area 5 and similar in geometrical form. The thermal balancing device is made in the form of rods installed in the housing in open holes with ability to move. A change in the thermal resistances of the housing over the surfaces of the thermistors is achieved by varying the distance from the metal rods to the surface of the thermistors. A layer of air above the metal rod 7 is involved in the formation of the thermal resistance of the housing, therefore, to eliminate convective heat exchange with the gas flow, the holes 6 in the housing 1 are made through. The rods 7 can be mounted on a threaded connection,

А АA a

1515

2020

/ г/ g

Фиг.2.2.

ч h

Фиг. 5FIG. five

Claims (1)

ТЕРМОАНЕМОМЕТР, содержащий термочувствительный элемент, выполненный в виде металлических терморезисторов, размещенных на диэлектрической подложке, расположенной в теплоизолирующем корпусе с газовым каналом, снабженным газовыми вводами, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, точности и увеличения быстродействия,- газовый канал выполнен прямоугольным в сечении и снабжен плоскими металлическими вставками, размещенными на его стенках симметрично относительно плоскости установки термочувствительного эле-’ мента, выполненного в виде плоских терморезисторов, причем металлические вставки равны термочувствительному элемент^ по площади, подобны по геометрической форме и в два раза меньше по толщине, при этом корпус снабжен устройством тепловой балансировки в виде металлических стержней, установленных с возможностью перемещения над терморезисторами в несквозных отверстиях, выполненных в корпусе.THERMOANEMOMETER containing a thermosensitive element made in the form of metal thermistors placed on a dielectric substrate located in a heat-insulating casing with a gas channel equipped with gas inlets, characterized in that, in order to increase sensitivity, accuracy and speed, the gas channel is made rectangular in section and is equipped with flat metal inserts placed on its walls symmetrically with respect to the plane of installation of the thermosensitive element, in filled in the form of flat thermistors, the metal inserts being equal to the heat-sensitive element ^ in area, similar in geometric shape and half as thick as that, the case is equipped with a thermal balancing device in the form of metal rods mounted to move above the thermistors in through holes, made in the case. Фиг.1Figure 1
SU833643944A 1983-09-22 1983-09-22 Hot-wire anemometer SU1205021A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833643944A SU1205021A1 (en) 1983-09-22 1983-09-22 Hot-wire anemometer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833643944A SU1205021A1 (en) 1983-09-22 1983-09-22 Hot-wire anemometer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1205021A1 true SU1205021A1 (en) 1986-01-15

Family

ID=21082404

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833643944A SU1205021A1 (en) 1983-09-22 1983-09-22 Hot-wire anemometer

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1205021A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 679881, кл. Q 01 Р 5/12, 1978. Авторское свидетельство СССР № 494955, кл. G 01 Р 5/12, 1973. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Nansteel et al. Natural convection in undivided and partially divided rectangular enclosures
US4579462A (en) Dew point measuring apparatus
TWI436039B (en) Flow meter
McComas et al. Combined free and forced convection in a horizontal circular tube
US4586828A (en) Measuring device for detecting a liquid component in refrigerant
US3417617A (en) Fluid stream temperature sensor system
US2493651A (en) Thermoelectric heat flow responsive device
GB2138566A (en) Thermal mass flow sensor for fluids
JP3470881B2 (en) Micro flow sensor
SU1205021A1 (en) Hot-wire anemometer
RU2087870C1 (en) Method of measurement of velocity of fluid medium and device for its realization
GB2159631A (en) Fluid flow measurement
Larson et al. Turbulent free convection in near-critical water
Wirtz et al. Laminar-transitional convection from repeated ribs in a channel
JP2529895B2 (en) Flow sensor
RU2065579C1 (en) Transducer of parameters of medium
EP1223411A1 (en) Universal sensor for measuring shear stress, mass flow or velocity of a fluid or gas, for determining a number of drops, or detecting drip or leakage
Cubukcu et al. Sensitivity-maximizing and error-reducing design of a flow and thermal property sensor
JPS5923369B2 (en) Zero-level heat flow meter
JPS63290949A (en) Instrument for measuring thermal conductivity
SU1670612A1 (en) Sensor of a hot-wire anemometer
SU514196A1 (en) Device for measuring low flow rates
SU608101A1 (en) Thermoanemometric sensor
JPS59105520A (en) Thermal type mass flowmeter
JPH0643906B2 (en) Flow sensor