Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Ocena przydatności sond typu S w pomiarach prędkości przepływu

Olczyk A., Kantyka K., Adamiec A.

Zeszyty Naukowe. Cieplne Maszyny Przepływowe - Turbomachinery / Politechnika Łódzka

|

2016

|

nr 150

37--50

PL

W artykule przedstawiono wyniki wzorcowań ośmiu sond pneumatycznych typu S i dokonano oceny ich właściwości metrologicznych. Dla przebadanych sond stwierdzono stosunkowo duży rozrzut wartości współczynnika pozwalającego związać mierzoną różnicę ciśnień z wartością prędkości przepływu. Uzyskane różnice wskazują na brak możliwości przeniesienia wyników wzorcowań pomiędzy różnymi sondami tego typu - niezbędne jest wzorcowanie każdego z egzemplarzy osobno. Dokonano także analizy możliwych przyczyn uzyskanej rozbieżności parametrów poszczególnych sond.

EN

The paper presents the calibration results for eight different S-type pneumatic probes as well as the evaluation of their metrological features. A large spread of the coefficient - allowing to relate the measured pressure difference to the flow velocity - was found in evaluating the probes. The differences found indicate that calibration results are not transferrable between different probes of this type and that probes need to be calibrated individually. Potential reasons for the spread of the parameters obtained for different probes were also examined.

2

Weryfikacja numeryczna modelu propagacji fal cieplnych w płynącym gazie

Bujalski M., Rachalski A.

Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN

|

2014

|

Vol. 16, no. 1-2

25--30

PL

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.

3

Ocena możliwości wykorzystania pomiaru prędkości przepływu do określania poziomu drgań obudowy wirnika wentylatora

Odyjas P., Moczko P., Rusiński E.

Mechanik

|

2014

|

R. 87 nr 10

816--818

PL

W eksploatacji wentylatora istotna jest ocena drgań jego elementów. W celu wstępnego określenia zależności pomiędzy tymi drganiami a stanami pracy sieci wentylacyjnej przeprowadzono eksperymentalne badania przyspieszenia drgań obudowy wirnika oraz prędkości przepływu przez wentylator – w efekcie uzyskano zależność pomiędzy tymi dwiema wielkościami.

EN

Vibration level the fan body is subject to in machine operation is an important factor for the maintenance service. Experimental tests were carried out on acceleration of the vibrations and on respective air flows in order to preliminarily estimate relation of these parameters. Eventually existence of such relation has been confirmed by these measurements.

4

System wzorcowania pomiaru prędkości z zastosowaniem algorytmu analizy wymuszeń złożonych

Rachalski A.

Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN

|

2009

|

Vol. 11, no. 1-4

207--214

PL

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.

5

Analiza anemometru falowego ze skośnym ustawieniem układu nadajnik-detektor

Rachalski A.

Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN

|

2007

|

Vol. 9, no. 1-4

87--98

PL

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.

6

Analiza konfiguracji przestrzennej układu nadajnik-detektor w anemometrze z oddziaływaniem cieplnym

Rachalski A.

Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN

|

2006

|

Vol. 8, no. 1-4

51--58

PL

Przedstawiono analizę pomiaru prędkości przepływu gazu metodą fal cieplnych. Rozpatrzono wybrane konfiguracje przestrzenne układu nadajnik detektor. Dla analizowanych konfiguracji przedstawiono dyskusję błędów wyznaczania prędkości w układzie z jednym i dwoma detektorami fali.

EN

In current paper the method of gas flow velocity measurement by means thermal waves has been analysed. Two different orientations of the detector with respect to transmitter have been discussed. For discussed transmitter -detector systems the analysis of accuracy of flow measurements have been performed.

7

A constant-temperature anemometer (CTA) with a means of eliminating the effects of cable resistance on the probe overheat ratio

Ligęza P.

Archives of Mining Sciences

|

2003

|

Vol. 48, nr 1

101-117

EN

Measurements of flow velocity are an important step in the control of the air ventilation conditions in mines and ventilation processes. As metrological conditions prevailing in such situations are very specific and measurements may serve different purposes, several methods of gas flow velocity measurements have been developed to meet the needs of the mining sector. This paper examines the possible applications of hot wire anemometry to obtain measurements of velocity fields in fast--changing gas flows. The suggested solution of a CTA may be applied both in laboratory tests and in flow measurements in mines. The major advantage of the device is that the effects of cable resistance on the wire overheating ratio are wholly eliminated. The measuring sensor may be used in places where the distance between the sensor and the measuring apparatus is considerable and when cable resistance may vary due to ambient temperature variations. A classical configuration for the operation of a hot-wire anemometer is the constant-temperature bridge circuit, where the resistance of the sensor-supplying cable affects the overheating ratio. This may lead to measurement errors. In order to eliminate those shortcomings, a new CTA circuit for supplying the hot wire anemometer was developed, which permits four-point measurements of the sensor resistance. The effects of cables and junction resistances on the wire overheating ratio are thus eliminated. The dynamic parameters are similar to those of the typical bridge circuit. In several metrological applications this circuit may prove to be an excellent alternative to traditional solutions. The paper examines the structure and the operating principles of the new circuit, presenting also the results of modelling and experimental tests.

PL

Obszarem zainteresowań Pracowni Metrologii Przepływów Instytutu Mechaniki Górotworu PAN są metody pomiaru prędkości przepływu gazów ze szczególnym uwzględnieniem metod przydatnych w górnictwie. Pomiary prędkości przepływu stanowią ważny element badania stanu i przebiegu procesu wentylacji kopalń. Dla zapewnienia efektywnego przewietrzania wyrobisk kopalnianych konieczne jest ciągłe pozyskiwanie informacji o wartości parametrów wentylacyjnych w wybranych punktach kopalni. Sprawność i niezawodność systemu pomiarowego sieci wentylacyjnej wpływa na przebieg procesu eksploatacji złoża i bezpieczeństwo pracy w kopalni. Ze wzglądu na specyficzne warunki metrologiczne oraz zróżnicowanie celu opracowano dla potrzeb górnictwa szereg metod pomiaru prędkości przepływu gazu. W pracy tej poddano analizie problem wykorzystania metody termoanemometrycznej do pomiaru pól prędkości w szybkozmiennych przepływach gazu. Prezentowane rozwiązanie anemometru stałotemperaturowego może znaleźć zastosowanie zarówno w badaniach laboratoryjnych, jak i w kopalnianych pomiarach wentylacyjnych. Zaletą prezentowanego układu jest całkowita eliminacja wpływu rezystancji kabla na współczynnik nagrzania czujnika pomiarowego. Przeznaczony jest on więc głównie do prowadzenia pomiarów w warunkach znacznego oddalenia czujników od aparatury pomiarowej oraz w pomiarach, w których rezystancja kabla zasilającego czujniki może zmieniać się ze względu na znaczne zmiany temperatury otoczenia. Układ posiada również bardzo dobre parametry metrologiczne w zakresie małych współczynników nagrzania czujnika oraz przy pomiarach małych prędkości przepływu powietrza. Typowym układem pracy czujnika anemometrycznego z gorącym drutem jest układ stałotempe-raturowy. Posiada on bardzo dobre właściwości zarówno statyczne, jak i dynamiczne. Jest to układ regulacji automatycznej, zasilający czujnik takim prądem, aby średnia temperatura włókna utrzymywana była na zadanym poziomie. Temperatura ta jest stała niezależnie od zewnętrznych warunków wymiany ciepła. W układzie stałotemperaturowym czujnik umieszczony jest w niezrównoważonym mostku rezystancyjnym. Zadana temperatura czujnika jest uzyskiwana po zrównoważeniu mostka przez zamknięcie pętli sprzężenia zwrotnego. Prąd czujnika jest funkcją prędkości przepływu i innych parametrów wymiany ciepła. Utrzymanie zadanego poziomu współczynnika nagrzania czujnika jest istotnym warunkiem dokładności pomiarów. Mostkowy układ stałotemperaturowy jest podstawowym układem stosowanym obecnie do zasilania czujnika anemometrycznego z gorącym drutem. W tym klasycznym układzie czujnik pomiarowy zasilany jest kablem dwuprzewodowym. Wartość rezystancji kabla ma wpływ na poziom współczynnika nagrzania czujnika. Precyzyjne pomiary wymagają więc kompensacji rezystancji kabla. Kompensacja realizowana jest poprzez pomiar rezystancji kabla po zwarciu złącza czujnika. Rezystancja kabla uwzględniana jest w mostku przy zadawaniu współczynnika nagrzania czujnika. Kompensacja taka jest jednak niewystarczająca w przypadku zmian rezystancji kabla wywołanych zmianą temperatury otoczenia podczas procesu pomiarowego. Współczesna literatura anemometryczna nie zawiera opisu metody automatycznej kompensacji rezystancji kabla w mostkowym układzie stałotemperaturowym. Szczególnie przy małym stosunku rezystancji czujnika do rezystancji kabla błędy pomiarowe mogą być tu znaczące. Aby wyeliminować te błędy opracowano stałotemperaturowy układ zasilania czujnika anemometrycznego z czteropunktowym pomiarem jego rezystancji. Jest to oryginalne rozwiązanie układu stałotemperaturowego nie zawierające klasycznego mostka rezystancyjnego. Uzyskano całkowitą eliminację wpływu rezystancji kabla i złącza na współczynnik nagrzania czujnika pomiarowego. Nie jest więc wymagana kompensacja rezystancji kabla. Układ dzięki swoim zaletom może znaleźć zastosowanie w precyzyjnych pomiarach anemometrycznych, szczególnie przy małej rezystancji czujnika, małym współczynniku nagrzania i długim kablu zasilającym czujnik w warunkach zmiany temperatury otoczenia kabla. W opracowanym układzie współczynnik nagrzania czujnika zadawany jest poprzez zmianę wzmocnienia w torze sygnałowym, a nie jak w układzie klasycznym poprzez zmianę parametrów mostka. Pozwala to na zadawanie współczynnika nagrzania czujnika zewnętrznym sygnałem poprzez wprowadzenie do układu elementu o zmiennym wzmocnieniu, takiego jak mnożący przetwornik cyfrowo-analogowy, mnożarka analogowa czy sterowany wzmacniacz. W wielu zagadnieniach metrologicznych układ może stanowić alternatywę dla klasycznego układu mostkowego. W artykule omówiono strukturę i podstawy działania układu oraz przedstawiono wyniki badań modelowych i eksperymentalnych.