Metody analizy sygnału anemometru z drgającym grzanym włóknem

• Autorzy: Papierz K. , Kiełbasa J.

Warianty tytułu

EN

Methods of signal analysis from anemometer with vibrating hot wire

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł zawiera omówienie metod pomiaru prędkości przepływu gazu anemometrem z drgającym grzanym włóknem (oscylacyjnym) oraz rezultaty przeprowadzonych symulacji. Czujnik termoanemometru umieszczony prostopadle do przepływu poddawany jest sinusoidalnym drganiom. Pierwsza z przedstawionych metod polega na wyznaczeniu amplitudy drgań, przy której następuje zrównanie prędkości przepływu z prędkością oscylacji. Odbywa się to poprzez analizę przebiegu drugiej pochodnej napięcia termoanemometru. Druga z przedstawionych metod opiera się na analizie częstotliwościowej napięcia. Umożliwia pomiar bardzo małych prędkości. Obie metody są metodami absolutnymi – wynik pomiaru jest niezależny od współczynników charakteryzujących czujnik termoanemometryczny.

EN

Article includes an overview and simulation results of gas flow velocity measurement methods by means of anemometer with vibrating hot wire (oscillating hot wire anemometer). Hot wire probe, placed perpendicular to the velocity is set to sinusoidal vibrations. First of presented methods consists on determine vibration’s amplitude, when gas flow velocity and oscillations speed are equal. This is done by analyzing the second derivate of anemometer voltage. Second method bases on frequency analysis of voltage. It enables very low velocity measurement. Both methods are absolute methods – measurement’s result is independent from parameters describing hot wire probe.

Słowa kluczowe

PL

anemometr z drgającym grzanym włóknem; pomiar absolutny; pomiar małych przepływów

EN

anemometer vibrating hot-wire; absolute measurement; low velocity measurement

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 12, no. 1-4
• Strony: 209--216
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Papierz K.

• Instytut Mechaniki Górotworu PAN, ul. Reymonta 27; 30-059 Kraków

autor

Kiełbasa J.

• Instytut Mechaniki Górotworu PAN, ul. Reymonta 27; 30-059 Kraków

Bibliografia

• [1] Kiełbasa J. Measurement of gas flow velocity: Anemometer with a vibrating hot wire, Review of Scientific Instruments, Vol. 81, 2010.
• [2] Kiełbasa J. Bezwzględna metoda pomiaru prędkości przepływu z anemometrem z drgającym grzanym włóknem, Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN, T. 10, Nr 1-4, 2008.
• [3] Moulin A. M., Gaster M., Woodburn C. N., Barnes J. R., Welland M. E. A directionally sensitive hot-wire anemometer, Experiments in Fluids, Vol. 22, 1997.
• [4] Li Y., Naguib A. An oscillating hot-wire technique for resolving the magnitude and direction of velocity measurements using single hot-wire sensors, Experiments in Fluids, Vol. 24, 2003.
• [5] Li Y., Naguib A. High-frequency oscillating hot-wire sensor for near-wall diagnostics in separated fl ows, AIAA J, Vol. 43, No. 3, 2005.
• [6] Persoons T., Hoefnagels A., Van den Bulck E. Calibration of an oscillating hot-wire anemometer for bidirectional velocity measurements, Experiments in Fluids, Vol. 40, 2006.
• [7] Brunn H.H.: Hot-wire anemometry: Principles and Signal Analysis, Oxford University Press, 1995.
• [8] Press W.H.: Numerical recipes: the art of scientifi c computing, Cambridge University Press, 2007.
• [9] Zieliński T.P.: Cyfrowe przetwarzanie sygnałów: od teorii do zastosowań, Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa, 2005.
• [10] DISA Information: Low velocity anemometer, No. 7, 1969.