Термоанемометры. Схема включения, принцип действия, основные характеристики, область применения.
ТЕРМОАНЕМОМЕТР - прибор для измерения скорости потока жидкости или газа от 0,1 м/с и выше, принцип действия к-рого основан на зависимости между скоростью потока и теплоотдачей проволочки, помещённой в поток и нагретой электрич. током. Осн. часть Т.- мост измерительный (рис.), в одно плечо к-рого включён чувствит. элемент в виде нити из никеля, вольфрама или платины длиной 3-12 мм и диам. 0,005-0,15 мм, укреплённой на тонких электропроводных стержнях. Кол-во теплоты, передаваемой нагретой проволочкой потоку жидкости (газа), зависит от физ. характеристик движущейся среды, геометрии и ориентации проволочки. С увеличением темпры проволочки чувствительность Т. увеличивается. Благодаря малой инерционности, высокой чувствительности, точности и компактности Т. широко применяется при изучении неустановившихся движений и течений в пограничном слое вблизи стенки, для определения направления скорости потока (двух- и трёхниточные Т.) и гл. обр. турбулентности возд. потоков. Т. пользуются для зондирования потоков как при обычных давлениях, так и при больших разрежениях.
57.Датчики изменения деформации, уравнение преобразования, принцип действия, область применения, основные характеристики.
Датчики деформации — класс измерительных приборов, предназначенных для определения параметров механической деформации твёрдых тел. Другое их название — экстензометры. В простейшем случае один датчик позволяет получить информацию об одном виде деформации на конкретном участке твёрдого тела. Для анализа более сложных видов деформации могут быть использованы распределённые системы на основе простейших датчиков деформации.
На сегодняшний день наибольшее распространение получили два типа датчиков деформации: волоконно-оптические и резистивные.
Волоконно-оптические датчики деформации (ВОДД)
Общие сведения о водд
В
качестве примера ВОДД можно привести
датчик MuST изображенный
на фотографии справа. В настоящее время
ВОДД постепенно вытесняют резистивные,
механические и прочие виды датчиков
деформации, в первую очередь, в приложениях,
где необходима повышенная точность и
долговечность. Технологии, положенные
в основу ВОДД довольно часто являются
инновационными и активно развиваются.
Как и большинство датчиков
на основе оптического волокна,
ВОДД обладают очень высокой точностью,
а также присущими любой оптоэлектронной
технологии достоинствами и недостатками.
Датчики деформации данного класса обычно принадлежат к одному из двух основных типов:
ВОДД на решётках Брэгга
ВОДД на интерферометре Фабри-Перро
Водд на решётках Брэгга
Принцип действия. У датчиков данного типа чувствительным элементом является само оптическое волокно с нанесёнными на него дифракционными решётками Брэгга. Проходящее через волоконно-оптический тракт излучение реагирует на решётку Брэгга как на своего рода зеркало, параметры отражения которого зависят от периода этой решётки. Деформация тела, жёстко связанного с волоконно-оптическим кабелем, приводит к локальным сжатиям/растяжениям кабеля, и, следовательно, к изменению периода брэгговских решёток (Рис. 1). Это влияет на их отражательные свойства, что может быть зафиксировано путём анализа отражённого от них излучения.
Рисунок
1. Схема воздействия деформации растяжения
на оптическое волокно. Растяжение меняет
период брэгговской решётки, что приводит
к изменению отражательных свойств и
изменению спектральных составов
проходящего и отражённого излучения.