Характеристики эх–анемометра:

1 – ЭХ–анемометр; 2 – сопло; 3, 4 – динамические головки; 5 – трубка; 6 – звуковой генератор; 7 – усилитель низкой частоты; 8 – милливольтметр; 9 – усилитель электрохимический АЭ–3; 10 – спектроанализатор ТОА–III

Обращает на себя внимание следующее: «завал» АЧХ существенно зависит от скорости набегающего потока U₀. С возрастанием U₀ частота порога снижения амплитуд увеличивается. Так для U₀ = 1,7 м/с «завал» соответствует порогу f = 500 Гц, а для U₀ = 3,4 м/с – f = 750 – 800 Гц.

Частные данные, соответствующие разным скоростям потока, обобщаются единой кривой (рис. 5.8.), т.е. универсальной АЧХ. Это позволяет определить значение безразмерного комплекса типа числа Струхаля , соответствующего снижению амплитуды не более чем на 1,5 дБ.

Рис. 5.7. Амплитудно–частотная характеристика ЭХ–анемометра

в растворе электролита:

1 – U₀ = 1,7 м/с; 2 – U­₀ = 2,0 м/с; 3 – U₀ = 2,5 м/с; 4 – U₀ = 3,4 м/с

Рис. 5.8. Автомодельность АЧХ ЭХ–анемометра для различных

скоростей течения в растворе электролита:

1 – U₀ = 1,7 м/с; 2 – U­₀ = 2,0 м/с; 3 – U₀ = 2,5 м/с; 4 – U₀ = 3,4 м/с

Так, для электролита это значение соответствует

,

где L – размер датчика в направлении течения;  – круговая частота.

Отсюда легко определяется область частот безинерционной работы электрохимического анемометра [16].

Датчики касательного напряжения трения. Для электрохимических измерений касательных напряжений трения или, точнее, градиентов скорости сдвига на стенке используются пластинчатые, круглые платиновые микроэлектроды. Они закрепляются в специальные вставки из органического стекла клеем «цеакрин» СО–9 и притираются заподлицо с поверхностью вставки (рис. 5.9). С наружной ее стороны производится распайка выводов микроэлектродов к разъемам измерительного комплекса.

а )

б )

Рис. 5.9. Вставка с ЭХ – датчиками касательного напряжения трения

на стенке и пьезодатчиком пульсаций давления.

Конструкция (а): 1 – ЭХ–датчики; 2 – пьезокерамический датчик пульсаций давления на стенке; общий вид (б)

Датчики касательного напряжения трения тарируются непосредственно на опытном трубопроводе по перепаду давления и среднерасходной скорости. На рис. 5.10 представлена калибровочная зависимость тока пластинчатого датчика трения I от напряжения трения на стенки _w (I = f(_w)) в ньютоновском электролите. При этом должна соблюдаться пропорциональность I ~ _w^0,3.

Рис. 5.10. Тарировочная характеристика датчиков касательного

напряжения трения на стенке в растворе электролита

Таким образом, электрохимические датчики позволяют с достаточно высокой точностью измерять гидродинамические характеристики в различных режимах напорных течений как ньютоновских, так и реологически сложных сред.