Snelheidsmeting

de fysische methoden voor snelheidsmetingen zijn in de regel indirect. Deze categorie omvat sputter-con-methoden, waarbij gebruik wordt gemaakt van de afhankelijkheid van de parameters van een elektrische ontlading van de snelheid; ionisatiemethoden die afhankelijk zijn van een veld van geconcentreerde ionen, geproduceerd door een radioactieve isotoop in het bewegende medium, van de stromingssnelheid; de elektrodiffusiemethode waarbij gebruik wordt gemaakt van de invloed van de stroming op de elektrodediffusieprocessen; de warmdraadanemometer of warmfolieanemometer; magneet op akoestische methoden.

De warmdraadmethode wordt afgeleid uit de afhankelijkheid van de convectieve warmteoverdracht van het sensorelement van de snelheid van de inkomende stroom van het onderzochte medium (zie de Warmdraadanemometer en de Warmfilm-Anemometer). Het belangrijkste voordeel is dat de primaire omzetter een hoge frequentierespons heeft, waardoor we hem kunnen gebruiken voor het meten van turbulente kenmerken van de stroom.

De elektrodiffusiemethode voor het onderzoek van snelheidsvelden is gebaseerd op het meten van de stroom van ionen die naar de kathode diffunderen en erop afvoeren. De opgeloste stoffen in de elektrolyt moeten de elektrochemische reactie op elektroden verzekeren. Twee soorten elektrolyten worden het vaakst gebruikt: ferrocyanidic, bestaande uit de oplossing van kaliumferri en ferrocyanide K3Fe(CN)6, k4fe(CN)6, respectievelijk, met concentratie 10-3 − 5 × 102 mol/1) en bijtende natriumnaoh (met concentratie 0,5-2 mol/1) in water; triodine, bestaande uit de jodideoplossing I2 (10-4 − 10-2 mol/1) en kaliumjodide KI (0,1-0,5 mol/1) in water. Platina wordt gebruikt als kathode in dergelijke systemen. Bij de snelheidsmeting wordt een sensor gebruikt die bestaat uit een glazen capillaire buis met een diameter van 30-40 µm en waarin een platinadraad (d = 15-20 µm) is gesoldeerd. Het sensorelement (de kathode) is het draaduiteinde dat naar de stroom is gericht, en de behuizing van het apparaat is de anode. De afhankelijkheid tussen de stroom in het circuit en de snelheid wordt beschreven door de relatie I = A + B, waarbij A en B transducerconstanten zijn gedefinieerd in kalibratietests.

De magnetohydrodynamische methoden zijn gebaseerd op de effecten van dynamische interactie tussen het bewegende geïoniseerde gas of elektrolyt en het magnetische veld. Het geleidende medium dat zich in een dwars magnetisch veld beweegt, produceert een elektrische kracht E tussen de twee sondes die op afstand L in de vloeistofstroom zijn geplaatst, evenredig met de intensiteit van het magnetische veld H en de stroomsnelheid u: E = μ. Het nadeel van de methode is dat deze alleen kan worden gebruikt voor het meten van een gemiddelde snelheid over de stromingssectie, maar toch heeft zij gebruik gevonden bij het onderzoeken van hete en ijle plasmamedia.

de meest voorkomende directe methoden zijn de akoestische, radiolocatie-en optische methoden. Bij het gebruik van akoestische methoden voor het bepalen van de snelheid van het medium, kunnen we ofwel de verstrooiing van een cluster van ultrageluidgolven meten door de vloeistofstroom loodrecht op de clusteras, of de dopplerverschuiving van de frequentie van ultrageluid verstrooid door het bewegende medium, of de reistijd van akoestische oscillaties door een bewegend medium. Deze methoden hebben toepassing gevonden in het bestuderen van de stromen in de atmosfeer en in de oceaan, waar de eisen voor de plaats van meting minder streng zijn dan in laboratorium model experimenten. Om precisieexperimenten met een hoge ruimte—en tijdresolutie uit te voeren, worden optische methoden gebruikt-de meest verfijnde methode die wordt gebruikt is laser Doppler-anemometrie. (zie Anemometers, Laser Doppler). Laser Doppler anemometrie is afhankelijk van verstrooiing uit kleine deeltjes in de stroom en kan ook worden beschouwd als een kinematische methode (zie hierboven).