Diplomarbeit - FB 4 Allgemein - Fachhochschule Düsseldorf

1 Methoden der Windgeschwindigkeitsmessung
abgeglichen, so besteht kein Spannungsunterschied zwischen den Endpunkten der
waagerechten Brückendiagonale. Sobald sich allerdings der Widerstand aufgrund einer
Strömungsänderung verändert, entsteht ein Spannungsunterschied, welcher mit Hilfe
des Regelverstärkers ausgeglichen wird [9].
Vor- und Nachteile der Hitzdraht- und Heißfilmanemometer
Mit der Entwicklung neuer Sondentypen, ihrer Miniaturisierung sowie der
Verbesserung der Signalverarbeitung haben thermische Verfahren ihren Platz in der
Strömungsmesstechnik behauptet.
Vorteile
• kleine Sondenabmessung – kleines Messvolumen (Durchmesser 5 μm, Länge 1 mm),
• geringe Trägheit gegenüber Strömungsschwankungen, hohe Grenzfrequenzen
(bis 600 kHz) sind möglich: sehr gut für Turbulenzforschung geeignet,
• einfache Messschaltungen, geringer schaltungstechnischer Aufwand auch bei
größeren Sondenentfernungen [2].
Nachteile
• nicht eingriffsfreie Messmethode. Messelement, Kontakte und Halterung tauchen in
das Fluid. Sonde beeinflusst die Strömung und unterliegt selbst der Korrosion,
• Strukturänderungen durch Temperatur, mechanische Spannungen und
Schmutzablagerungen erfordern Nachkalibrierungen. Kalibrierungsfaktoren sind
nur begrenzte Zeit gültig,
• Empfindlichkeit nimmt mit höherer Geschwindigkeit ab.
Anwendungsgebiete der Hitzdraht- und Heißfilmanemometer
Hitzdrahtsonden werden vorwiegend in Gasen und Heißfilmsonden in Flüssigkeiten
und Gasen zur Messung der Strömungsgeschwindigkeiten eingesetzt. Der Messbereich
des Hitzdrahtanemometers in der Luft beträgt 0,15 – 200 m/s und des
Heißfilmanemometers 0,15 – 350 m/s. Aufgrund der geringen Trägheit gegenüber
Strömungsschwankungen werden die Sonden auch in der Turbulenzforschung
verwendet [2].
1.3 Akustische Strömungsmessung
Akustische Strömungsmessverfahren benutzen Schallwellen zur Geschwindigkeits-
und Durchflussmessung. Messgrößen für die Bewegung eines Fluids sind
Frequenzänderungen, Laufzeitdifferenzen oder Phasenverschiebung der Schallwellen.
Sie werden kontinuierlich oder impulsförmig eingestrahlt. Da sich die Auflösung mit
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