Hastighedsmåling

de fysiske metoder til hastighedsmålinger er som regel indirekte. Denne kategori inkluderer sputter-con-metoder, der bruger afhængigheden af parametrene for en elektrisk udladning på hastighed; ioniseringsmetoder, der afhænger af et felt af koncentrerede ioner, produceret af en radioaktiv isotop i det bevægende medium på væskestrømningshastigheden; elektrodiffusionsmetoden, der bruger strømningens indflydelse på elektrodediffusionsprocesser; varmtråds-eller varmfilmanemometeret; magnet til akustiske metoder.

varmtrådsmetoden er afledt af afhængigheden af konvektiv varmeoverførsel af sensorelementet på hastigheden af den indkommende strøm af medium under undersøgelse (se Varmtråd og Varmfilmanemometer). Dens største fordel er, at den primære konverter har et højfrekvensrespons, som gør det muligt for os at bruge det til måling af turbulente egenskaber ved strømmen.

elektrodiffusionsmetoden til undersøgelse af hastighedsfelter er baseret på måling af strømmen af ioner, der diffunderer mod katoden og udledes på den. De opløste stoffer i elektrolytten skal sikre den elektrokemiske reaktion, der forekommer på elektroder. To typer elektrolytter anvendes oftest: ferrocyanidisk, der består af opløsningen af kaliumferri og ferrocyanid k3fe(CN)6, k4fe(CN)6, henholdsvis med koncentration 10-3 − 5 til 102 mol/1) og af kaustisk natrium NaOH (med koncentration 0,5-2 mol/1) i vand; triodin, der består iodidopløsningen i2 (10-4 − 10-2 mol/1) og kaliumiodid KI (0,1-0,5 mol/1) i vand. Platin anvendes som katode i sådanne systemer. Ved hastighedsmåling anvendes en sensor, der er lavet af et glaskapillarrør 30-40 liter i diameter med en platintråd (d = 15-20 liter) loddet ind i den. Sensorelementet (katoden) er trådenden, der vender mod strømmen, og enhedens hus er anoden. Afhængigheden mellem strømmen i kredsløbet og hastigheden er beskrevet af forholdet I = A + B, hvor A og B er transducerkonstanter defineret i kalibreringstest.

de magnetohydrodynamiske metoder er baseret på virkningerne af dynamisk interaktion mellem den bevægende ioniserede gas eller elektrolyt og magnetfeltet. Det ledende medium, der bevæger sig i et tværgående magnetfelt, frembringer en elektrisk kraft E mellem de to prober placeret i en afstand L i væskestrømmen, proportional med magnetfeltintensiteten H og til strømningshastigheden u: E = liter. Ulempen ved metoden er, at den kun kan bruges til at måle en hastighed i gennemsnit over strømningssektionen, ikke desto mindre har den fundet anvendelse til undersøgelse af varme og sjældne plasmamedier.

blandt de direkte metoder er de mest rigelige akustiske, radiolokaliserings-og optiske metoder. Ved anvendelse af akustiske metoder til bestemmelse af mediumets hastighed kan vi måle enten spredningen af en klynge af ultralydbølger ved hjælp af væskestrømmen vinkelret på klyngeaksen eller Dopplerforskydningen af frekvensen af ultralyd spredt af det bevægelige medium eller rejsetiden for akustiske svingninger gennem et bevægeligt medium. Disse metoder har fundet anvendelse ved undersøgelse af strømme i atmosfæren og i havet, hvor kravene til måleområdet er mindre strenge end i laboratoriemodeleksperimenter. For at udføre præcisionseksperimenter med høj rum—og tidsopløsning anvendes optiske metoder-den mest raffinerede metode, der anvendes, er laser Doppler-anemometri. (se anemometre, Laser Doppler). Laser Doppler-anemometri afhænger af spredning fra små partikler i strømmen og kan også betragtes som en kinematisk metode (se ovenfor).