Badania właściwości metrologicznych zintegrowanych głowic do wielopunktowych pomiarów pól prędkości i temperatury przepływu gazu

• Autorzy: Ligęza P. , Poleszczyk E.

Warianty tytułu

EN

Experimental tests of metrological properties of integrated anemometric probes for measurements of velocity and temperature fields

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono badania laboratoryjne właściwości metrologicznych zintegrowanych głowic termoanemometrycznych. W Pracowni Metrologii Przepływów skonstruowano nowoczesny system termoanemometryczny do współczasowych, wielopunktowych pomiarów pól temperatury i prędkości w przepływie gazu. Jego zasadniczą część tworzy zestaw głowic pomiarowych, które charakteryzują się bezpośrednim połączeniem czujnika z anemometrycznym układem zasilającym i przetwarzającym sygnał. W celu wykonania wielopunktowego, współczasowego pomiaru pola prędkości lub temperatury, głowice mogą być rozmieszczone w wielu punktach badanego profi lu wyrobiska lub kanału wentylacyjnego. Przedstawiono wyniki badań charakterystyk U(v) głowic wyposażonych w element mierzący w postaci cienkowarstwowego sensora platynowo-ceramicznego oraz w wersji tradycyjnej z grzanym, cienkim włóknem metalicznym (drut wolframowy o średnicy 5 μm). Wykonano również charakterystyki kątowe głowic, w celu zoptymalizowania obudowy chroniącej element mierzący. Przebadano także głowice podwójne, w których dwa równolegle umieszczone miniaturowe sensory platynowo-ceramiczne umożliwiają detekcję zwrotu przepływu medium. Opisane badania są traktowane jako wstępne testy laboratoryjne, po których będą wykonane pomiary w warunkach kopalnianych. Skonstruowany układ docelowo będzie zastosowany do eksperymentalnej weryfikacji numerycznej symulacji przepływu w wyrobisku węglowym.

EN

The study outlines the results of experimental tests of metrological properties of integrated hot-wire probes for measurements of velocity and temperature fields. Special anemometric probes designed and developed by authors enable the measurements of temperature, flow velocity and detection of the flow velocity vector as well as measurements of fast changing flows. Voltage-velocity characteristics U(v) were collected for probes complete with a sensitive element in the form of a thin platinum-ceramic sensor and for probes for fast-changing flow measurements, equipped with thin metallic hot wire (tungsten wire 5 μm in diameter). Angular characteristics were obtained in order to optimize the design of a housing that protects the sensitive element. Double measuring heads are also devised, in which two parallel minute platinum-ceramic sensor enable the detection of the flow velocity vector direction. Potential applications of integrated probes are explored. These laboratory tests mark a preliminary stage of the whole research program. In the next stage measurements will be taken in the mining conditions. The designed measuring system shall be applied to verifi cation of numerical flow simulation in a mining excavation.

Słowa kluczowe

PL

zintegrowane głowice termoanemometryczne; sensor platynowo-ceramiczny; pomiary wielopunktowe

EN

integrated probe; multi-point measurements; sensors with platinum thin films

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN
• Rocznik: 2005
• Tom: Vol. 7, no. 1-2
• Strony: 35--45
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys.

Twórcy

autor

Ligęza P.

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

autor

Poleszczyk E.

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

Bibliografia

• [1] Ligęza P.: A modifi ed temperature – compensation circuit for CTA, Meas. Sci. Technol., 3, 1998.
• [2] Ligęza P., Poleszczyk E.: Multi-points measurements of gas fl ow velocity fields, Archives of Mining Sciences, Vol. 50/4, 2005,
• [3] Poleszczyk E.: Termoanemometryczna metoda wyznaczania wektora prędkości, Monografi e Rozprawy, Prace Instytutu Mechaniki Górotworu (Transactions of the Strata Mechanics Research Institute), nr 1, 2002.
• [4] Ligęza P., Poleszczyk E.: Charakterystyki metrologiczne cienkowarstwowych sensorów platynowych w zastosowaniu do wielopunktowych pomiarów pola prędkości przepływu, Prace Instytutu Mechaniki Górotworu (Transactions of the Strata Mechanics Research Institute) 2004, t. 6, nr 3-4, s. 235-242.
• [5] Ligęza P., Poleszczyk E.: Zintegrowana sonda do wielopunktowych, współczasowych pomiarów pól temperatury i prędkości przepływu gazu, Prace Instytutu Mechaniki Górotworu (Transactions of the Strata Mechanics Research Institute) 2005, t. 7, nr 1-2, s. 27-33.

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).