В термоанемометрическом методе поток среды, обтекающий электрически обогреваемый чувствительный элемент (ЧЭ), охлаждает его. Температура ЧЭ служит мерой скорости потока.
В качестве ЧЭ используют тонкую проволоку, ленту, обладающие малой тепловой инерцией (платиновая проволока диаметром в несколько микрометров и длиной в пределах 1 мм). Например, располагают два последовательно расположенных ЧЭ, один нагревают и сравнивают со вторым.
Используют также процесс образования коронного разряда в газе и др. Принцип измерения основан на изменении температуры нагреваемого проводника, помещенного в поток газа. Охлаждение проводника зависит от скорости потока, теплопроводности среды, плотности, состава…
При этом, используют два метода:
- метод постоянного тока нагревания проводника для малых скоростей потока,
- метод постоянной температуры путем регулирования напряжения питания.
Достоинства:
- высокая чувствительность для малых и средних скоростей потоков,
- малые размеры,
- высокое быстродействие,
- простая измерительная схема.
Недостатки:
- при повышении скорости снижается чувствительность,
- необходимость в индивидуальной калибровке,
- нестабильность характеристик,
- старение нагревателя,
- влияние температуры среды,
- возникновение собственных конвективных потоков при малых скоростях.
Для повышения чувствительности используют полупроводниковые термозонды (на базе позисторов).
Рис. 8.12 Разновидности термоанемометрических чувствительных элементов.
1 – нагреватель (платиновая проволока или фольга), 2 – токоподводы.
Рис. 8.13 Передаточная (А) и градуировочные (Б) характеристики термоанемометра, основанного на использовании саморазогревающихся термисторов.