Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wyznaczanie parametrów a i b oraz n(v) w równaniu opisującym pracę anemometru stałorezystancyjnego

Kiełbasa J.

Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN

|

2014

|

Vol. 16, no. 1-2

31--36

PL

Straty cieplne nagrzanego włókna anemometru opisuje od stu lat równanie Kinga (King, 1914), które może być zapisane w postaci [wzór], gdy v = 0, a znając a można łatwo wyznaczyć b. Wprowadzone symbole oznaczają: Iw jest prądem zasilającym włókno czujnika, Rw rezystancją nagrzanego czujnika, Rg rezystancją „zimnego” czujnika, v prędkością medium, a i b stałymi wyznaczanymi w procesie wzorcowania czujnika. Równanie to przybrało w termoanemometrii nieco zmodyfi kowaną formę zwaną uogólnioną w postaci [wzór]. Stałą a wyznaczano jak wyżej, natomiast jak w tym równaniu wyznaczano stałe b i n brak literaturowych informacji. P. Ligęza (2005) zaproponował nowe równanie opisujące pracę anemometru stałorezystancyjnego przyjmujące postać [wzór] gdzie Iw(v) jest prądem zasilającym włókno anemometru przy prędkości v, N = Rw /Rg jest współczynnikiem nagrzania włókna, Rw – rezystancją nagrzanego włókna, Rg – rezystancją włókna w temperaturze wzorcowania sondy, a v jest prędkością przepływającego medium. Stałe Ik 2, vk i n, powiązał z parametrami a i b równania Kinga (King, 1914). Autor podaje inny sposób wyznaczania parametrów Ik 2, vk i n(v), które wylicza się niezależnie od siebie. Z zależności (iv) po przekształceniu dostaje się bezwymiarową zależność [wzór] gdzie lewa strona równania jest funkcją prądu zasilania Iw i współczynnika nagrzania N a prawa strona funkcją prędkości przepływu v medium. Pokazano, że wykładnik n = n(v) dla v jest monotonicznie malejącą funkcją prędkości przepływu oraz, że zależy on także od współczynnika nagrzania N.

2

Nowy opis charakterystyk termoanemometrów stałorezystancyjnych

Kiełbasa J., Rachalski A.

Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN

|

2012

|

Vol. 14, no. 1-4

213--221

PL

P. Ligęza [5] zaproponował nowe równanie opisujące pracę anemometru stałorezystancyjnego w formie przyjmuje postać [wzór] (i) gdzie Iw2 (v) jest prądem zasilającym włókno anemometru, N = Rw /Rg jest współczynnikiem nagrzania włókna, Rw – rezystancją nagrzanego włókna, Rg – rezystancją włókna w temperaturze wzorcowania sondy, a v jest prędkością przepływającego medium. Stałe Ik2, vk i n, powiązał z parametrami a, b i n równania Kinga [1][wzór] (ii). Opracowanie to podaje inny sposób wyznaczania parametrów Ik2, vk i n, które wylicza się niezależnie od siebie. Z równania (i) po przekształceniu otrzymuje się bezwymiarową postać [wzór] pozwalającą na wyznaczenie parametrów równania. Pokazano, że parametry Ik2, vk są zależne od średnicy grzanych włókien, a wykładnik n = n(v) dla v z zakresu 0 do 5 m/s jest monotonicznie malejącą funkcją prędkości przepływu oraz, że zależy on także od współczynnika nagrzania N i temperatury płynącego gazu.

EN

Paweł Ligęza derived a new equation governing the operation of constant-resistance anemometers, given as: [formula] (i) where Iw2 (v) is the current supplying the anemometer wire, N = Rw /Rg wire overheating ratio, Rw – resistance of a hot wire, Rg – wire resistance at the calibration temperature, v - velocity of the flowing medium. The constants Ik2, vk are related to the parameters, a, b, n in the King equation [1][formula] (ii). This study suggests a different approach to finding the parameters Ik2, vk, n, which are to be computed independently. Rearranging (i) yields a dimensionless equation: [formula] and the relevant parameters can be determined accordingly. It is demonstrated that parameters Ik2, vk are dependent on the hot wire diameter and that the exponent n = n(v) for v in the range 0-5 m/s is a monotonically decreasing function of flow velocity and is associated with the overheating ratio N and the temperature of the flowing gas.

3

Wyznaczenie parametrów w równaniu opisującym anemometr stałorezystancyjny

Kiełbasa J.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2012

|

R. 58, nr 12

1037-1039

PL

W artykule zaprezentowano inne podejście do tzw. prawa Kinga, które wiąże prąd Iw zasilający włókno anemometru cieplnego z jego rezystancją Rw, temperaturą włókna Tw, temperaturą napływającego medium Tg, prędkością medium v a także trzema parametrami a, b i n, które określa się w procesie wzorcowania sond. W artykule za Ligęzą [5] wprowadza się tzw. prąd normujący Ik oraz prędkość normującą vk, które jednak definiuje się odmiennie. Dzięki temu można wyznaczyć niezależnie wykładnik n.

EN

The King's law describes heat losses of a thin heated wire in relation to the flow velocity and the type of flowing medium. This formula was derived under the following assumptions: the flow is potential, the flow velocity is uniform in the vicinity of the wire and the flowing medium does not change its composition and the physical properties regardless of the velocity and the temperature. Under the above conditions the asymptotic solution has a form: [wzór] Then, it turned out that the real characteristics of anemometers differed from the above relationship. Numerous authors modified Eq. 1 by introducing the term v0,5 instead of vn . The constant resistance anemometer can be described by Eq. 2. The dimension of term bvn is changeable since it depends on n, therefore parameters b and n cannot be determined unambiguously. Ligęza [5] proposed a solution to this problem by introducing the characteristic current Ik and the standard velocity vk. In such approach Eq. 2 takes the form of Eqs. 3 and 4. The author rewrote Eq. 3 to the form of Eq. 5, in which the values related to the current are on the left side and the values related to the velocity are on the right side. If the left side equals 1, the flow velocity v is equal to vk regardless of the value of exponent n. After logarithming Eq. 5. side by side we obtain the n(v) dependence.

4

Determination of the exponent n in the equation describing a constant-resistance anemometer

Kiełbasa J.

Archives of Mining Sciences

|

2012

|

Vol. 57, no. 3

619--625

EN

In order to measure the velocity of gas flow with a constant-resistance thermoanemometer, prior calibration of anemometer sensor wires is required. In this process three sensor-specific parameters of King’s equation are estimated. In the original form of the equation the parameters are not independent from each other. As has been demonstrated by Ligęza, it is possible to rewrite the equation in a dimensionless form, in which the parameters become independent. Here we provide an algorithm to derive the parameters from thermoanemometer measurements.

PL

Przy wzorcowaniu sond termoanemometrycznych np. do pomiarów wentylacyjnych kopalni, często zachodzi konieczność wyznaczenia parametrów krzywych wzorcowania czujników a w szczególności wartości parametrów w równaniach (1) czy (2). W pracy przedstawiono nowe podejście do tego zagadnienia pozwalające na niezależne wyznaczenie wszystkich parametrów.

5

Anemometr cieplny skompensowany temperaturowo

Kiełbasa J.

Mechanika / Akademia Górniczo-Hutnicza im. St. Staszica

|

2002

|

T. 21, z. 4

261-268

PL

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.