Погрешности термоанемометра

Погрешностью от потерь, обусловленных теплопроводностью самого проводника, можно пренебречь, если взять отношение его длины к диаметру l/d≥500 (обычно берется проволока длиной 5...20 мм и диаметром 0,02...0,06 мм).

Потерями на излучение можно также пренебречь, если термо- преобразователь работает в открытом газовом потоке или когда температура проволоки отличается от температуры окружающей среды или стеноккамерыне больше, чем на 100^ºС.

Если потерями на теплопроводность и лучеиспускание прене- бречь нельзя, их можно учесть градуировкой, если, конечно, эти потери сохраняют своезначение во время работы.

Как известно, коэффициент теплоотдачи ε зависит не только от скорости, но и от теплопроводности среды. Поэтому если в процессе эксплуатации прибора состав, а следовательно, и тепло- проводность исследуемого газового потока будет меняться, то

будут меняться коэффициент ε и температура проволоки, что мо- жет внести заметную погрешностьв измерения.

Поэтому нужно следить за тем, чтобы состав среды во время градуировки и эксплуатации прибора был один и тот же.

Проволока термоанемометра должна быть расположена по возможности перпендикулярно направлению потока. Отклонение от этого положения более чем на 10^ºС вызывает значительное изменение показаний.

Газоанализаторы. Приборы, предназначенные для определе- ния процентного содержания компонента газовой смеси, называ- ются газоанализаторами. Принцип их действия основан на изме- нении сопротивления проводника в зависимости от теплопровод- ности смеси газов. Теплопроводность газовых смесей, состоящих из газов, не вступающих в реакцию друг с другом, примерно рав- на среднему арифметическому их составляющих.

Для смеси из двух газов:

^см12

_^см1^{а }см2^b _,

100

(4.4)

где λ_см12, λ_см1, λ_см2, – соответственно теплопроводности смеси и компонентов; а и b – процентное содержание компонентовсмеси. Если необходимо определить процентное содержание газа, имеющего теплопроводность λ_см1, в смеси с другим газом, имею- щим теплопроводность λ_см2, то выражение для λ_см12 можно запи-

сать так:

^см12

__см1 _см2(100 a ) _,

100

(4.5)

т.е., измерив λ_см12 смеси и зная табличные значения λ_см1 в λ_см2 га- зов, образующих смесь, можно определить а (процентное содер- жание одного изгазов).

Выражение (4.4) дает лишь приближенную зависимость теп- лопроводности смеси от ее состава, поэтому на практике целесо-

образнее производить градуировку электрических газоанализато- ров экспериментально либо путем сравнения с образцовыми га- зоанализаторами, либо приготовляя в газгольдере смеси газов различных концентраций.

Выражение (4.5) относится к измерению концентрации одного из компонентов двухкомпонентной смеси.

Измерение концентрации одного из компонентов более слож- ных смесей возможно лишь в том случае, когда все остальные компоненты газовой смеси имеют практически одинаковую теп- лопроводность либо когда концентрация остальных компонентов постоянная.

На рис. 4.23 показано принципиальное устройство газоанали- затора.

Проволока 1, закрепленная в камере 2, обтекается исследуе- мым газом, теплопроводность которого изменяетсяв зависимости от состава.

1 2

Рис. 4.23. Устройство газоанализатора: 1 – проволока; 2 – камера

Материал проводника выбирается из тех же соображений, что и для термоанемометра. Измерительные цепи аналогичны цепям термоанемометра.