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Shanghai Hujing Medical Equipment Co., Ltd
Das Prozessprinzip des Heißkugelwindgeschwindigkeitsmessers
Datum:2025-10-14Lesen Sie:2
Das Heißkugelwindgeschwindigkeitsmesser ist ein präzises Instrument zur Messung der Windgeschwindigkeit auf der Grundlage eines thermodynamischen Prinzips, dessen Kernprozess die Windgeschwindigkeitsmessung durch den Wärmeaustausch zwischen den Heizelementen und dem Luftstrom ermöglicht.
1. Kernmessprinzipien
Das Heißkugelwindgeschwindigkeitsmesser verwendet das Prinzip der zwangskonvergenten Abwärmung, dessen Messprozess auf folgenden physikalischen Gesetzen basiert:
1, Gleichung des thermischen Gleichgewichts: Wenn der konstante Strom durch das Heizelement passiert, erhöht sich die Temperatur des Elements in den Zustand des thermischen Gleichgewichts, zu diesem Zeitpunkt entspricht die Heizleistung der natürlichen Konvektions-Abwärmeleistung.
2, Windgeschwindigkeit-Abwärmeverhältnis: Die erhöhte Luftstromgeschwindigkeit wird den zwangskonvergenten Abwärmeeffekt verstärken, was zu einem Temperaturabfall der Heizelemente führt, die Temperaturänderung ist nicht linear mit der Windgeschwindigkeit verbunden.
3. Thermoelektronisches Feedback: Temperaturänderungen werden durch Thermoelektronen in ein thermodynamisches Signal umgewandelt und nach der Verstärkung des Schaltkreises vom Messgerät angezeigt.
II. Schlüsselkomponentenprozess
1. Testkopfstruktur
Glaskugel: Präzisionsglaskugel mit einem Durchmesser von 0,6-0,8 mm, Nickel-Chromdraht-Heizspule und Reihenthermokoppel
Thermoelektronen-Array: Phosphor-Kupfer-Säulenstruktur mit kalten Enden, die direkt dem Luftstrom ausgesetzt sind, um die Temperaturreaktionsempfindlichkeit zu gewährleisten
Miniaturisierte Verpackung: Miniaturisierung von Heizelementen und Temperaturmesselementen durch spezielle Glasschmelzprozesse
2. Schaltungssystem
Konstantestromquellschaltung: liefert einen stabilen Heizstrom (in der Regel 0,1-1A), um den ersten thermischen Gleichgewichtszustand zu gewährleisten
Signalkonditionierungsschaltung: Enthält Verstärkungs-, Filter- und Temperaturkompensationsmodule, die Auswirkungen auf die Umgebungstemperatur eliminieren
Kalibrierungssystem: Integrierter mechanischer Null- und Vollverstellknopf zur Unterstützung der Feldkalibrierung
3. Arbeitsablauf
Vorwärmphase: Nach dem Anschluss an die Stromversorgung erhitzt der Nickel-Chromdraht die Glaskugel auf die Betriebstemperatur (normalerweise 50-100 ℃)
2, Wärmegleichgewicht: Wenn es keinen Luftstrom gibt, erreicht das System den natürlichen Zustand der Konversions-Abwärmegleichgewicht
3. Windgeschwindigkeitsmessung:
Die Luftströmung nimmt die Wärme ab, während die Glaskugeltemperatur sinkt
Änderung des Ausgangspotentials des Thermoelements, die durch die Schaltung in ein Windgeschwindigkeitssignal umgewandelt wird
Das Messgerät zeigt den entsprechenden Windgeschwindigkeitswert an (Messbereich 0,05-30 m/s)
Dynamische Reaktion: Kleine thermische Trägheit des Systems, Reaktionszeit < 1 Sekunde, geeignet für die sofortige Windgeschwindigkeitsmessung
4. Technische Merkmale
Hohe Empfindlichkeit: kann 0,05 m / s Wind erkennen, geeignet für die Messung von niedrigen Windgeschwindigkeiten wie Klimaanlagen
Schnelle Reaktion: Kleiner Durchmesser der Heißkugel, geringe Wärmekapazität, schnelle dynamische Reaktion
Breites Messbereichsverhältnis: das Messbereichsverhältnis kann bis zu 1:600 sein, um sich an verschiedene Windgeschwindigkeitsumgebungen anzupassen
Temperaturkompensation: Beseitigung der Auswirkungen der Umgebungstemperatur durch die kalte Temperaturüberwachung
5. Mikrosonde: Messkopfdurchmesser < 1 mm, kann tief in engen Raum gemessen werden
Das Gerät eignet sich besonders für Fahrzeugluftauslüsse, Laborlüftungssysteme usw., bei denen eine präzise Messung niedriger Windgeschwindigkeiten erforderlich ist. Bei der Verwendung ist eine regelmäßige Kalibrierung notwendig, um eine Verschmutzung der Glaskugel zu vermeiden, die die Messgenauigkeit beeinflusst.
