Каков принцип работы термоанемометра?

[Vadimm1001]

Каков принцип работы термоанемометра?

У него есть три три термистора, один измеряет температуру входящего потока воздуха, второй термистор нагревается выше температуры которую определяет первый термистор, третий термистор стоит сразу же вторым нагреваемым(который нагревается выше температуры входящего потока) и измеряет снос тепла нагреваемого термистора потоком воздуха.
Как этим всем термоанемометр измеряет массовый расход воздуха?
Знаю, что массовый расход можно вычислить зная скорость потока и площадь, через которую проходит поток.

 

[derba]

Т.е. первый термистор меряет температуру входящего воздуха. На втором выделяется определенная мощность. Третий меряет на сколько градусов нагрелся воздух.
К примеру, входит воздух с расходом 1 м куб в сек 20оС. На втором термитсторе выделяется мощность 10 ватт (зачем там термистор, не понятно, пойдет и просто мощный резистор), Чем больше воздуха пойдет, тем меньше нагреется второй резистор, соотв и воздух, к примеру воздух нагрелся до 25оС. Третий термистор меряет разность температур входящего и нагретого воздуха. Упала температура воздуха а выходе до 22,5оС, т.е dT упало вдвое, значит расход увеличился примерно в два раза.

И в чем проблема?

 

[Николай_С]

Знаю, что массовый расход можно вычислить зная скорость потока и площадь, через которую проходит поток.

Этого недостаточно. Нужно знать еще давление воздуха в определённых точках системы.
Проще всего расход воздуха померить на мембране (искусственном сужении воздуховода) измеряя перепад давления до и после неё.

 

[Vadimm1001]

Т.е. первый термистор меряет температуру входящего воздуха. На втором выделяется определенная мощность. Третий меряет на сколько градусов нагрелся воздух.
К примеру, входит воздух с расходом 1 м куб в сек 20оС. На втором термитсторе выделяется мощность 10 ватт (зачем там термистор, не понятно, пойдет и просто мощный резистор), Чем больше воздуха пойдет, тем меньше нагреется второй резистор, соотв и воздух, к примеру воздух нагрелся до 25оС. Третий термистор меряет разность температур входящего и нагретого воздуха. Упала температура воздуха а выходе до 22,5оС, т.е dT упало вдвое, значит расход увеличился примерно в два раза.

И в чем проблема?

В том, что мне надо все это автоматизировать на микроконтроллере, то есть нужная формула. А она есть в любом случае, только те которые я находил были не подходящие или просто плохо вник

 

[derba]

Составить эмпирическую формулу.
Что мы будем контролировать?
1 входящую температуру, обозначим х1
2 выходящую температуру, обозначим х2 .
По этим данным мы рассчитываем расход, обозначим –y/
Это при постоянной мощности на источнике нагрева.
И снимаем показания в нескольких точках. Т.е. подаем воздух определенной температуры, и определенного расхода и меряем температуру на выходе.
Общая формула: в первом приближении.
ax1+bx2+c=y
более точная:
ax1^2+bx1+cx2^2+dx2+e=y

Далее, подставляем значения.
К примеру: первая точка: 20оС , на выходе 22оС. При расходе 1л в сек
Вторая точка 25oC, 3л в сек, на выходе 30С. При расходе 3л в сек
Третья точка – 15оС 8л в сек на выходе 40оС при расходе 8 л в сек
И так для первого приближения надо 3 точки.

И ставим значения , получится:
Для первой точки:
20*a+22*b +c=1
Для второй: 25*a+30*b+c=3
Для третей: 15*a+40*b+c=8
Итого : мы имеем 3 уравнения с 3 неизвестными: (неизвестные- а,в и c)

Аналогично можно составить 5 уравнений с 5 неизвестными по 5 точкам , тогда получим более точную формулу, где переменные в квадрате. Можно пойти далее, и использовать 7 точек и более. Этот прием используют в технике.

 

[Vadimm1001]

Составить эмпирическую формулу.
Что мы будем контролировать?
1 входящую температуру, обозначим х1
2 выходящую температуру, обозначим х2 .
По этим данным мы рассчитываем расход, обозначим –y/
Это при постоянной мощности на источнике нагрева.
И снимаем показания в нескольких точках. Т.е. подаем воздух определенной температуры, и определенного расхода и меряем температуру на выходе.
Общая формула: в первом приближении.
ax1+bx2+c=y
более точная:
ax1^2+bx1+cx2^2+dx2+e=y

Далее, подставляем значения.
К примеру: первая точка: 20оС , на выходе 22оС. При расходе 1л в сек
Вторая точка 25oC, 3л в сек, на выходе 30С. При расходе 3л в сек
Третья точка – 15оС 8л в сек на выходе 40оС при расходе 8 л в сек
И так для первого приближения надо 3 точки.

И ставим значения , получится:
Для первой точки:
20*a+22*b +c=1
Для второй: 25*a+30*b+c=3
Для третей: 15*a+40*b+c=8
Итого : мы имеем 3 уравнения с 3 неизвестными: (неизвестные- а,в и c)

Аналогично можно составить 5 уравнений с 5 неизвестными по 5 точкам , тогда получим более точную формулу, где переменные в квадрате. Можно пойти далее, и использовать 7 точек и более. Этот прием используют в технике.

Да, неплохо, но у меня нет возможности это сделать. Как я буду делать это, если у меня нет возможности рассчитать расход? Мне нужно что-то универсальное, чтобы я мог рассчитать массу воздуха получая только аналоговые величины от датчика, это тот который стоит в автомобилях. Я хочу разработать собственную ЭСУД для инжекторного автомобиля.

 

[derba]

Этот принцип для автомобилей забудьте. Эта система очень инерционна, т.е изменился расход, а отклик появился через минуту. И по любому Вам надо как то измерять расход для тарировки показаний.

Этого недостаточно. Нужно знать еще давление воздуха в определённых точках системы.
Проще всего расход воздуха померить на мембране (искусственном сужении воздуховода) измеряя перепад давления до и после неё.

Вот мембрана будет быстро работать. И для автомобиля точность на мембране больше, чем достаточно. И мембрана линейна, т.е. расход в 2 раза увеличился- то и перепад давления увеличился в 2 раза.
А зависимость от зависимость от температуры легко рассчитать, плотность падает вязкость растет практически линейно в рабочем диапозоне. И формула простая:
Если не ошибаюсь, будет так:
dV=К*dP*T где dV- скорость (изменение объема), dP- перепад давления, T- температура в градусах Кельвина, ну и К - коэф пропорциональности, который надо найти.

 

[Vadimm1001]

Этот принцип для автомобилей забудьте. Эта система очень инерционна, т.е изменился расход, а отклик появился через минуту. И по любому Вам надо как то измерять расход для тарировки показаний.


Вот мембрана будет быстро работать. И для автомобиля точность на мембране больше, чем достаточно. И мембрана линейна, т.е. расход в 2 раза увеличился- то и перепад давления увеличился в 2 раза.
А зависимость от зависимость от температуры легко рассчитать, плотность падает вязкость растет практически линейно в рабочем диапозоне. И формула простая:
Если не ошибаюсь, будет так:
dV=К*dP*T где dV- скорость (изменение объема), dP- перепад давления, T- температура в градусах Кельвина, ну и К - коэф пропорциональности, который надо найти.

Да, Вы правы на 200%, в них нет ничего статического, почитал про них в интернете и понял что везде нужна калибровка.