Это разновидность теплового принципа, основанного на сносе тепла движущимся потоком. При помещении в движущуюся жидкую или газовую среду нагреваемого током терморезистора снос тепла потоком является основным фактором, влияющим на теплоотдачу терморезистора.
Недостатком является изменение температуры среды и ее теплофизических параметров.
Индукционный принцип
Принцип основан на возникновении ЭДС в электропроводящей жидкости при движении ее в поперечном магнитном поле.
Рис. 16.5. Схема индукционного расходомера
Расходомер (рис. 16.5) содержит источник постоянного магнитного поля 1 с помещенным в него немагнитным участком трубопровода 2, в который вмонтированы электроды 3 для снятия индуктируемой ЭДС и средство измерения этой ЭДС.
Достоинства: практически безинерционны и позволяют производить измерения в быстропеременных потоках. Они измеряют расходы вязких, агрессивных и сильно загрязненных жидкостей, расплавленных металлов. Недостатки: возникают погрешности от напряжения поляризации при измерении расхода электролитов, погрешности от ЭДС, погрешности от паразитных наводок, погрешности вследствие искажения эпюры распределения скоростей в цилиндрическом канале индукционного преобразователя, погрешности вследствие временной и температурной нестабильности характеристик магнитных систем.
Доплеровские принципы
Принципы основаны на использование эффекта Доплера, заключаю-щегося в изменении частоты излучения при движении его источника или приемника. Относительное изменение частоты излучения пропорционально отношению измеряемой скорости к скорости распространения колебаний [3].
Достоинствами принципа является бесконтактность, высокая чувствительность и точность, возможность сканирования и измерения локальных скоростей отдельных частиц, возможность определять топографию поля скоростей сложных потоков.
Рис. 16.6. Схема доплеровского анемометра для измерения
скорости двухфазных потоков газ – твердые частицы
Излучение лазера 1 с помощью светоделителя и зеркала разделяется на два когерентных зондирующих световых луча 2 и 3 равной интенсивности, которые с помощью линзы 4 фокусируются в некотором элементарном объеме исследуемого потока 5 (рис. 16.6). На вход фотоприемника 6 (фотоэлектронного умножителя) поступают пространственно совмещенные световые волны, образованные в результате рассеивания частицами зондирующих лучей (первого и второго). С фотоприемника 6, сигнал через следящий частотный фильтр с частотным детектором 7 подается на интегрирующий цифровой вольтметр 8 и электронный вольтметр 9, первый из которых измеряет среднюю скорость частиц, а второй – среднее квадратичное значение пульсаций скорости частиц. Выходной сигнал наблюдается на экране светолучевого осциллографа 10.
Принцип ядерного гамма-резонанса (ЯГР) является разновидностью доплеровского принципа с использованием радиоактивного излучения. Принцип основан на явлении резонансного ядерного поглощения гамма-квантов в кристалле без отдачи энергии, получившим название эффекта Мессбауэра [3].
Источник гамма-излучения 1, содержащий мессбауэровский изотоп, расположен на одной стороне трубопровода, а на другой стороне установлены два детектора гамма-излучения 2 (рис. 16.7). Сигналы с детекторов через измерительное устройство 3 подаются на реверсивный счетчик 4, показания которого дают возможность определить значение и направление скорости жидкости.
Рис. 16.7. Схема измерения малых скоростей
на основе эффекта Мессбауэра