W pracy przedstawiono anemometr będący połączeniem termoanemometru stałotemperaturowego i anemometru z falą cieplną. Współczynnik nagrzania anemometru stałotemperaturowego przyjmuje okresowo dwie różne zadane wartości, wskutek tego włókno termoanemometru jest równocześnie nadajnikiem fali temperaturowej. Składowa stała prędkości jest mierzona za pomocą anemometru z falą cieplną, natomiast anemometr stałotemperaturowy mierzy składową zmienną. Zaletą takiego układu jest możliwość ciągłego pomiaru prędkości, również mieszanin gazów o nieznanym lub zmiennym w trakcie pomiaru składzie. Przedstawiono wyniki pomiarów dla mieszaniny dwutlenku węgla z powietrzem.
EN
The paper presents an anemometer which is a combination of a constant-temperature anemometer and an anemometer with a thermal wave. The coefficient of heating of a constant temperature anemometer takes periodically two different set values, as a result of which the anemometer fiber is also a temperature wave transmitter. The velocity constant component is measured by means of an anemometer with a thermal wave, while the constant temperature anemometer measures the variable component. The advantage of such a system is the possibility of continuous measurement of velocities, also of unknown or variable composition of the gas mixtures during the measurement. The results of measurements for a mixture of carbon dioxide and air are presented.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono badania anemometru z falą cieplną w zakresie bardzo małych prędkości. Zastosowano układ z pojedynczym nadajnikiem i dwoma detektorami fali, w konfiguracji równoległej. Badania przeprowadzono metodą poruszającej się sondy w nieruchomym powietrzu. Na nadajniku fali zastosowano sygnał typu MBS (Mulitifrequency Binary Sequences) oraz prostokątny. Prędkość wyznaczano za pomocą analizy spektralnej sygnału z detektorów fali. Stwierdzono wpływ konfiguracji układu nadajnik-detektor na uzyskiwane wyniki pomiaru prędkości spowodowane zjawiskiem cienia aerodynamicznego.
EN
The paper presents studies of anemometer with thermal wave in the range of low velocities. Configuration with the single transmitter and two wave detectors was used. The study was carried by the method of moving probe in still air. Rectangular and MBS signal was applied on the transmitter. Velocity was determined by the spectral analysis of the signals from wave detectors. The influence of transmitter-detectors confi guration on obtained results, caused by aerodynamic shadow phenomenon, was observed.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono nowy wariant metody fal temperaturowych, wykorzystujący dwa połączone szeregowo nadajniki fali i pojedynczy detektor. Metoda oparta jest o zjawisko złożenia dwóch fal temperaturowych. Może ona znaleźć zastosowanie w szczególności w przenośnych przyrządach pomiarowych, mikro-przepływomierzach i układach pomiarowych w technologii MEMS.
EN
This study presents a conception of low velocity flow measurement method implementing two transmitters of temperature waves connected in series and a single detector. The main principle of the method is based on the phenomenon of submission of temperature waves. The method may find its application especially in mobile measurement devices, micro flow meters and measurement circuits based on MEMS technology.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono zastosowanie fal cieplnych do równoczesnego pomiaru niewielkich prędkości przepływu powietrza oraz dyfuzyjności temperaturowej. Idea metody polega na analizie spektralnej sygnału fali cieplnej. Źródłem fali jest sygnał temperaturowy typu MBS (Multifrequency Binary Sequences). Przedstawiono przykładowe wyniki pomiarów dla prędkości przepływu powietrza w zakresie 10-80 cm/s.
EN
This paper presents the method of simultanous measurement of low flow air velocity and thermal diffusivity. the idea of measurement consist of spectral analysis of thermal wave signal. As a wave source the themal MBS signal was applied. Some results of measurements for air flow of range 10-80 cm/s were presented.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Fale cieplne w poruszającym się płynie mogą być wykorzystane do absolutnego pomiaru bardzo małych prędkości przepływu. W pracy przedstawiono numeryczne rozwiązanie modelu propagacji fal cieplnych w płynącym powietrzu metodą siatek. Analizie poddano dwuwymiarowy rozkład temperatury za liniowym źródłem fali o wymuszeniu sinusoidalnym i prostokątnym. Otrzymano wartości przesunięcia fazy amplitudy fali cieplnej zarejestrowanych na dwóch detektorach. Obliczenia prowadzono przy prostopadłej orientacji liniowego źródła fali względem wektora prędkości przepływu. Wyniki analizy numerycznej porównano z rozwiązaniem analitycznym oraz danymi eksperymentalnymi.
EN
Thermal waves can be used for absolute measuring of very small velocity of fluid. This paper presents a numerical solution of the model of thermal wave propagation in the air using fi nite difference method. Two-dimensional temperature distribution in the wake of linear source of sinusoidal and rectangular wave was computed. Phase shift of wave’s amplitude between two detectors was determined. Source was localized perpendicular to the velocity vector. The results from numerical investigation was compared with analytical solution and the experimental data.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono rozwiązanie numeryczne równania propagacji fal cieplnych w płynącym gazie. Analizowano równanie liniowe oraz nieliniowe, z zależną od temperatury dyfuzyjnością temperaturową gazu. Wyniki obliczeń porównano z danymi pomiaru pól temperatury w płynącym powietrzu. Zaobserwowano wpływ nieliniowości na wartości przesunięcia fazowego fali cieplnej dla prędkości przepływu poniżej 20 cm/s.
EN
In this paper numerical solution of thermal wave propagation in a flowing gas was presented. Linear as well as nonlinear equation of heat transport equation was solved. The results were compared with experimental data. Nonlinear relation for thermal diffusion in the function of temperature affects thermal wave propagation, particularly for velocities lower than 20 cm/s.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule opisano konstrukcję i parametry metrologiczne nowo wybudowanego tunelu aerodynamicznego o obiegu zamkniętym. Szczegółowo opisano segmenty tunelu stanowiące o właściwościach jego pracy. Opisano również system sterowania i kontroli pracą tunelu oraz systemy pomiarowo-kontrolne. Przedstawiono zestaw do pomiarów metodą stereoskopowej cyfrowej anemometrii obrazowej (SPIV). Opisano wyposażenie pomieszczenia, w którym jest umieszczony tunel, a stanowiące o warunkach prowadzenia pomiarów.
EN
This paper provides description of construction and metrological parameters of a newly built wind tunnel with a closed loop. Subsequent separable units constituting the working parameters of the tunnel as well as control- -measurement systems are described in detail. Apparatus dedicated to non-invasive velocity field measurement technique – Stereo Particle Image Velocimetry (SPIV) is presented. The equipment of the wind tunnel room is described as it constitutes the measuring conditions.
Podczas projektowania sieci kanalizacji grawitacyjnej założenie stałego spadku dna odcinka kanału, podobnie jak niezmiennego pola przekroju oraz chropowatości, jest bliskie rzeczywistości. Spełnienie tych założeń zależy od jakości przewodów kanalizacyjnych oraz precyzji wykonania kanałów. Wszystkie wyżej wymienione elementy mają znaczący wpływ na średnie prędkości przepływu ścieków w kanalizacji grawitacyjnej i dobierane są w taki sposób, aby zapewnić hydrauliczne samooczyszczanie kanału z gromadzących się na dnie osadów. Przeprowadzone badania pokazują rzeczywistą prędkość średnią przepływu ścieków po wieloletniej eksploatacji w wybranych przewodach kanalizacyjnych. Zaprezentowano wyniki badań przeprowadzonych w 2009 r. w kolektorach kanalizacji sanitarnej miasta Chełm oraz porównano je z wartościami pomiarów wykonanych w roku 2008. W celu uwierzytelnienia otrzymanych wyników badania przeprowadzono dwoma niezależnymi metodami - metodą pływakową i dynamometryczną. Wykazano, iż wyznaczone prędkości przepływu ścieków w wybranych przewodach grawitacyjnej kanalizacji sanitarnej w Chełmie nie zapewniają ciągłego samooczyszczania z osadów ściekowych, pomimo że badane kanały zostały ułożone zgodnie z wytycznymi projektowania sieci kanalizacyjnej. W związku z powyższym kanał ulega zamuleniu, a zalegający osad niekorzystnie wpływa na warunki hydrauliczne w przewodzie, na co jednoznacznie wskazują powtarzane w ciągu ostatniego roku badania.
EN
The assumptions of channel inclination, as well as constancy of cross section and roughness are close to reality. Accomplishment of these assumptions depends on pipes quality and conduits execution. The all mentioned elements influence the sewage flow mean velocity in gravitational sanitation systems and they are match to ensure hydraulic self purification of the conduits. Our research shows the real mean velocity of sewage flow after long lasting exploitation of the selected conduits. This paper presents also the results of research conducted in 2009 on sanitation system in Chelm city, as well as their comparison with results obtained one year earlier in these same conduits. In order of gained results validation the two methods of flow measurements were used - floating object and dynamometric. It was shown that existed velocities of sewage flow in chosen sanitation channels in Chelm, Poland, do not ensure the purification of the pipe - despite of the fact that examined channels fulfilling the binding guidelines. Consequently channel is silted and sediments are unfavorably influencing the hydraulic conditions of the flow, what is proven by conducted during last year researches.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Opracowano metodę absolutnego pomiaru prędkości przepływu i dyfuzyjności cieplnej gazu z zastosowaniem złożonej fali cieplnej, w zakresie małych prędkości gazu. Metoda polega na analizie zależności przesunięcia i amplitudy fazy składowych harmonicznych fali cieplnej w funkcji częstotliwości. Prędkość przepływu gazu i jego dyfuzyjność cieplną wyznacza się metodą estymacji nieliniowej z zależności funkcyjnej przesunięcia fazy od częstotliwości. W rzeczywistych warunkach pomiaru, gdy wartości obarczone są niedokładnościami, wyznaczone wartości prędkości przepływu i dyfuzyjności cieplnej wymagają potwierdzenia ich poprawności; w tym celu zastosowano analizę amplitud składowych fali cieplnej.
EN
The method is developed enabling the absolute measurements of flow velocity and thermal diffusivity of gases, using complex thermal waves, in a small velocity range. The method is based on the relationship between the phase shift and amplitude of the thermal wave’s harmonic components in the function of frequency. Gas flow velocity and its thermal diffusivity are obtained by nonlinear estimation of the relationship between the phase shift and frequency. In real life conditions, where measurement values involve certain inaccuracy, the adequacy of thus obtained flow velocity and thermal diffusitivity values has to be confirmed. For that purpose, the authors applied the analysis of amplitudes of the thermal wave’s components.
Podczas projektowania sieci kanalizacji sanitarnej założenie obliczeniowego spadku dna odcinka kanału, podobnie jak niezmienność przekroju oraz chropowatości, jest bliskie rzeczywistości. Spełnienie tego założenia zależy od jakości przewodów kanalizacyjnych oraz dokładności wykonania kanałów. Wszystkie wyżej wymienione elementy mają znaczący wpływ na średnie prędkości przepływu ścieków w kanalizacji grawitacyjnej i dobierane są w taki sposób, aby zapewnić samooczyszczanie kanału. Przeprowadzone badania pokazują rzeczywistą prędkość średnią przepływu ścieków po wieloletniej eksploatacji wybranych przewodów kanalizacyjnych. Zaprezentowano wyniki badań przeprowadzonych w 2008 r. w kolektorach kanalizacji sanitarnej miasta Chełm. W celu uwierzytelnienia otrzymanych wyników badania przeprowadzono dwiema niezależnymi metodami - metodą pływakową i dynamometryczną. Wykazano, iż wyznaczone prędkości przepływu ścieków w wybranych przewodach grawitacyjnej kanalizacji sanitarnej w Chełmie nie umożliwiają samooczyszczania z osadów ściekowych, pomimo że badane kanały zostały ułożone zgodnie z wytycznymi projektowania sieci kanalizacyjnej. W związku z powyższym kanał ulega zamuleniu, a zalegający osad niekorzystnie wpływa na warunki hydrauliczne w przewodzie.
EN
The assumption of computational inclination of the channel, as well as constancy of cross-section and roughness are close to reality. Accomplishment of these assumptions depends to pipes quality and conduits execution. The all mentioned elements influence the sewage flow mean velocity in gravitational sanitation systems and they are selected to ensure self-purification of the conduits. Our research shows the real mean velocity of sewage flow after long lasting exploitation of the selected conduits. This paper presents the results of research conducted in 2008 on sanitation system in Chelm city, Poland. The studies cover the analysis of the influence of pipe material, duration and exploitation manner on the value of sewage mean velocity. In order of validation of the gained results two methods of flow measurements were used - floating object and dynamometric. It was shown that gained velocities of sewage flow in chosen sanitation channels in Chelm, do not render the purification of the pipe - despite the fact that studied channels are fulfilling the binding guidelines. Consequently, the channel is silted and sediments are unfavourably influencing the hydraulic conditions of the flow.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pomiarach prędkości przepływu gazu metodą fal cieplnych zastosowano falę o przebiegu złożonym. Opracowano nowy algorytm wyznaczania prędkości przepływu wykorzystujący analizę widmową sygnału z detektorów. W porównaniu stosowanych wcześniej metod opartych o zjawisko fal cieplnych, nowa metoda charakteryzuje się krótszym czasem pomiaru i większą dokładnością. Istotną jej zaletą jest możliwość jej stosowania również w zakresie gdzie prędkość fali cieplnej różni się istotnie od prędkości przepływu gazu; dla powietrza jest to zakres poniżej 30 cm/s.
EN
In thermal waves method of gas flow measurement a complex waves has been applied. A novel algorithm of flow velocity determination based on spectral analysis of detectors’ signal has been used. In compare to previously applied thermal waves methods, the novel method is jess time consuming and displays a better accuracy. It’s essential advantage lies in application for small flow velocity i.e. if gas velocity is different to thermal waves velocity, for air that is below 30cm/s.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono analizę teoretyczną anemometru falowego w skośnym układzie detektor-nadajnik. Otrzymano wyrażenia na przesunięcie fazy i amplitudy fali cieplnej przy skośnej orientacji liniowego źródła fali względem wektora prędkości. Z analizy otrzymanych zależności wynika, że w celu wyznaczenia modułu i kątów orientacji wektora prędkości w układzie współrzędnych należy zastosować układ z dwoma detektorami fali. Wartość i kąty nachylenia wektora prędkości wylicza się korzystając z przesunięcia fazowego fali oraz amplitudy fali zarejestrowanej na detektorach. Określono zakresy pomiarowe wartości i kątów nachylenia mierzonego wektora prędkości, oraz przedstawiono konfi gurację przestrzenną czujnika pomiarowego.
EN
In current paper the wave anemometer with inclined transmitter–detector system has been analysed. Formulae of phase shift and amplitude of thermal wave generated by a linear wave source inclined with respect to velocity vector have been obtained. As has been shown in order to determinate a modulus and angles of flow velocity vector a system with two detectors is needed. A modulus and angles of slope of velocity vector are derived from phase shift and the amplitude ratio of wave registered on both detectors. A range of modulus and the angles of measured velocity were determined. The spatial configuration of the probe was presented.
Dla prawidłowej pracy instalacji wentylacyjnej, chłodniczej, czy klimatyzacyjnej konieczne jest osiągnięcie zaprojektowanych parametrów powietrza. Istotnym parametrem podlegającym ocenie jest prędkość oraz ilość przepływającego powietrza. Najczęściej parametry te mierzone są bezpośrednio w przewodach lub w okolicach kratek nawiewnych lub wywiewnych. Zastosowanie mierników KIMO gwarantuje szybki i dokładny pomiar prędkości oraz ilości powietrza w we wszystkich instalacjach, w których wymagane jest dokonanie pomiarów.
W artykule podaje się metodę równoczesnego pomiaru prędkości przepływu i temperatury medium za pomocą jednowłóknowej sondy termoanemometrycznej pracującej w układzie anemometru stałotem-peraturowego, którego temperatura jest modulowana sinusoidalnie. Idea pomiaru opiera się na założeniu, że moc tracona przez nagrzane włókno do opływającego go strumienia zależy liniowo od różnicy temperatur między temperaturą włókna a temperaturą przepływającego medium (prawo Kinga). Stąd przyrost mocy traconej przez włókno, wywołany zmianą temperatury włókna przy bardzo wolnej zmianie temperatury medium, nie zależy od temperatury medium. Modelując sinusoidalnie temperaturę włókna poprzez odpowiednią zmianę współczynnika nagrzania N (t), uzyskuje się periodyczną zmianę napięcia Uw(t) zasilania włókna. Napięcie to rozłożone w szereg Fouriera daje podstawową składową U0 i pierwszą harmoniczną U1 oraz kąt przesunięcia fazowego pierwszej harmonicznej napięcia na włóknie względem temperatury na włóknie, z których to wielkości można wyznaczyć temperaturę i prędkość medium w punkcie pomiaru.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.