Principio de funcionamiento del sensor de velocidad del viento térmico

Principio de funcionamiento del sensor de velocidad del viento térmico

El sensor de velocidad del viento térmico utiliza un alambre caliente (alambre de tungsteno o platino) o una película caliente (película de platino o cromo) como sonda, expuesta al aire que se está midiendo, y la conecta a un puente de Wheatstone para detectar el caudal de aire en la sección que se está midiendo mediante el equilibrio de resistencia o corriente del puente de Wheatstone. El sensor de velocidad del viento de película caliente está recubierto con un aislamiento de película de cuarzo muy fino para aislarlo del fluido y evitar la contaminación, y puede funcionar en corrientes de aire con partículas y es más resistente que un alambre caliente de metal.

Cuando la temperatura del aire es constante, la potencia disipada en el cable es igual al calor instantáneo disipado por el cable en el aire. La resistencia del cable caliente varía con la temperatura, y la resistencia del cable caliente y la temperatura del cable caliente en el rango de temperatura habitual (0 a 300 °C) muestran una relación lineal. El coeficiente de disipación de calor está relacionado con la velocidad del flujo de aire.

La velocidad del flujo de aire medida por un sensor de velocidad del aire térmico es una función de la corriente y la resistencia. Si se mantiene constante la corriente (o la resistencia), la velocidad del flujo de aire medida corresponde únicamente a la resistencia (o corriente).

Los sensores de velocidad del viento térmico están disponibles tanto en circuitos de diseño de corriente constante como de temperatura constante. Los sensores de velocidad del aire de hilo caliente termostáticos son los más utilizados. El principio del método de temperatura constante es mantener constante la temperatura del hilo caliente durante el proceso de medición, de modo que el puente se equilibre, la resistencia del hilo caliente permanezca constante, la velocidad del flujo de aire sea solo una función de valor único de la corriente, de acuerdo con la relación conocida entre la velocidad del flujo de aire y la corriente se puede derivar de la velocidad del flujo de aire a través del dispositivo final.

El sensor de velocidad del aire de hilo caliente de corriente constante mantiene constante el valor de la corriente que fluye a través del hilo caliente durante el proceso de medición. Cuando el valor de la corriente es constante, la velocidad del flujo de aire solo está relacionada con la resistencia del hilo caliente. La velocidad del aire a través del sensor se puede encontrar a partir de la velocidad del aire conocida en relación con la resistencia del hilo caliente.

El sensor de velocidad del viento de hilo caliente mide la velocidad del viento pulsante. Los sensores de velocidad del viento de flujo constante tienen una inercia térmica alta, los sensores de velocidad del viento termostáticos tienen una inercia térmica relativamente baja y tienen una respuesta de alta velocidad. La precisión de la medición del sensor de velocidad térmica no es muy alta, por lo que se debe prestar atención a la compensación de temperatura al utilizar el sensor.