什么是热线测量原理


热线测量原理是一种基于热传导和热冷交换效应的流量测量方法,其详细解释如下:
一、原理概述
热线测量原理是利用热线风速仪测定流体介质的流速,同时还可以用来测量介质的温度以及测定流体介质成分等。这种方法基于常物性、均质、具有相同初始温度的无限大介质,在受到恒定线热源作用时,根据非稳态导热过程测量材料热导率和热扩散率的热物性测量方法。
二、组成与工作原理
热线风速仪:热线风速仪的核心部件是由铂丝或镍铬丝绕成的热敏电阻,这些电阻以一定方式码成细丝,放置在流体管道内的传感器中。
加热与测温:当电流通过热线时,热线被加热并产生热量。周围的流场和热线进行热交换,导致热线温度发生变化。由于流体流速的变化,热线的温度也会相应变化。
电阻变化:热线温度的变化会导致其电阻发生变化。通过测量这个电阻变化,就可以确定空气流量。
信号处理:热线输出的电信号经过放大、补偿和数字化后输入计算机,以提高测量精度,并自动完成数据后处理过程。这样可以同时完成瞬时值和时均值、合速度和分速度、湍流度和其他湍流参数的测量。
三、特点与应用
热线风速仪具有探头体积小、对流场干扰小、响应快、能测量非定常流速和很低速(如低达0.3米/秒)等优点。热线法已经被广泛应用于各种低热导率、颗粒状材料和多孔材料的热物性测量,成为我国测量非金属材料标准之一。
四、数字与信息
热线长度:一般在0.5~2毫米范围。
热线直径:在1~10微米范围。
热线材料:通常为铂、钨或铂铑合金等。
测量范围:热线风速仪能测量低至0.3米/秒的流速。
五、归纳
热线测量原理是一种基于热传导和热冷交换效应的流量测量方法,通过测量热线电阻的变化来确定空气流量。热线风速仪以其独特的优点被广泛应用于各种场合,尤其在流体力学实验中扮演了重要角色。
责任编辑:Pan
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