Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1958, H. 19 - Mätning av snabbt varierande vätskeströmning, av Claës Allander
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
På basis härav kan nu en sfäriskt formad
(index s) och en trådformad känselkropp (index
t) jämföras. Man får, om diametern betecknas
D och tätheten o
(7)
II -1 Ql. £f
Ts ~ 2 Ds Qs Cs oct
I den mån detta värde är mindre eller större
än 1 är tråden överlägsen eller underlägsen
sfären.
För att beräkna uttrycket (7) krävs
kännedom om förhållandet mellan
värmeövergångs-talen oc. För en sfär1 kan oc beräknas från
uttrycket
Nus = 2(1 + 0,268 Pr 1/3 • Re 1/2) (8)
och för en tråd2
Nu t = 0.91 • Pr °’31 • Re °’38r> (9)
Här betyder Xu, Pr och Re Nusselts, Prandtls
och Reynolds tal.
Om man räknar med vatten av 20°C och
strömningshastigheten 0,1 m/s, erhålles, om D
mäts i meter, följande värden med ekv. (8)
och (9)
oisDs = 2 + 325 P,1/2 .
«(ö/ lil Dt 0-385
Den minsta sfär man praktiskt kan använda
(standard termistor) är ca 0,4 mm i diameter
och den minsta tråd ca 0,03 mm. Därmed fås
ocs/oct = 0,25. Insättes detta värde i ekv. (7)
och antas produkterna oc lika för materialen
erhålles Tt/Ts = 0,028. Detta innebär, att en
0,03 mm tråd kan förväntas vara ca 35 gånger
snabbare eller följsammare än en 0,4 mm
ter-mistorsfär.
För att bedöma känsligheten bildar man
kvoten mellan derivatorna
1 da
oc d v
och man erhåller
1 /</0t\ I 1 (da\ 0,385 1
<xt\dv)t/ cxg \d. )s 1
0,5 —
Nus
med de antagna värdena. Detta innebär, att
inverkan av hastighetsvariationen på
värmeövergångstalet är densamma vid tråd och sfär vid
0,1 m/s hos vattenhastigheten. Vid lägre
värden ökar förhållandet för att vid hastigheten 0
gå mot oändligheten. Därför är den sfäriskt
formade mätkroppen olämplig vid mycket små
hastigheter.
Av dessa båda anledningar, tillika med
möjligheten att nå väsentligt mindre dimensioner,
har klen tråd valts till känselkropp.
Mätprincip
För att känselkroppen skall få så enkel
byggnad som möjligt har den utformats som ett
termoelement av 0,03 mm trådar fastlödda vid
0,3 mm koppartrådar, fig. 1.
Det varma lödstället bildas mellan de båda
termoelementtrådarna och de kalla mellan ter-
TEKNISK TIDSKRIFT 1958 2 79
moelementtrådarna och de tjocka
koppartrådarna. Alla lödställen är nedsänkta i vätskan.
Med en lämplig högfrekvent växelspänning (2
MHz), som inmatas via en kondensator på
koppartrådarna, hålles termoelementets varma
löd-ställe, dvs. termoelementtrådarna, ca 2°C högre
än vätskans temperatur, fig. 2. De grövre
koppartrådarnas ändpunkter, dvs. de kalla
löd-ställena, antar på grund av den ringa
effektutvecklingen praktiskt taget
vätsketemperaturen. Likspänningen, som uppstår på grund av
temperaturdifferensen, uttas via ett effektivt
växelströmsspärrfilter, sönderhackas i en
konverter och förstärkes.
Denna förstärkta likspänning får nu styra
liögfrekvensspänningen på ett sådant sätt att
termoelementspänningen, dvs.
övertemperaturen, alltid antar samma konstanta värde
oberoende av värmeavledningens variation vid
skiftande vätskehastigheter. På så sätt kan vid
mätningar i organiska material skadliga
övertemperaturer undvikas, och därjämte erhålles
möjligheter till enkel registrering av den
inmatade effekten med en skrivare.
Genom lämplig dimensionering av det
elektriska systemet kan snabbheten hos detta göras
så stor, att det blir termoelementets
värmetröghet som avgör registreringströgheten.
Vid mätning av hastighetsvariationer, som
uppstår vid hastig avstängning av flödet i en
elastisk ledning, där avstängningsstället
befinner sig ett stycke före mätstället i
strömningsriktningen sett, fig. 3, liar registrerats
svängningstider på ca 0,1 s.
Litteratur
1. Allander, C: Untersuchung cles Adsorplionsvorganges in
Adsorbentenschichten mit linearer Adsorptionsisotherme.
KTH Handl. nr 70 (1953).
2. Ulsamer, J: Die Wärmeabgabe cines Drahtes oder Rohres
an einen senkrecht zur Achse strömenden Gas- oder
Flüssig-keitsstrom. Forsch. Ing.-Wes. 3 (1932) s. 94—98.
Fig. 2. Schema
för
mätprin-cipen.
Fig. 3.
Hastighetsvariationer
vid plötslig av
stängning av
flödet i en
elastisk ledning.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
