Principe de fonctionnement du capteur de vitesse du vent thermique

Principe de fonctionnement du capteur de vitesse du vent thermique

Le capteur de vitesse du vent thermique utilise un fil chaud (fil de tungstène ou de platine) ou un film chaud (film de platine ou de chrome) comme sonde, exposé à l'air mesuré, et relié à un pont de Wheatstone pour détecter le débit d'air dans la section mesurée grâce à l'équilibre de résistance ou de courant du pont de Wheatstone. Le capteur de vitesse du vent à film chaud est recouvert d'une fine couche isolante en quartz pour l'isoler du fluide et prévenir la contamination. Il peut fonctionner dans des flux d'air contenant des particules et est plus résistant qu'un fil chaud métallique.

À température constante, la puissance dissipée sur le fil est égale à la chaleur instantanée dissipée par le fil dans l'air. La résistance du fil chaud varie avec la température, et la résistance et la température du fil chaud dans la plage de température habituelle (0 à 300 °C) présentent une relation linéaire. Le coefficient de dissipation thermique est lié à la vitesse du flux d'air.

La vitesse du flux d'air mesurée par un capteur thermique est fonction du courant et de la résistance. En maintenant le courant (ou la résistance) constant, la vitesse du flux d'air mesurée correspond uniquement à la résistance (ou au courant).

Les capteurs de vitesse du vent thermique sont disponibles en circuits à courant constant et à température constante. Les capteurs de vitesse d'air thermostatiques à fil chaud sont plus couramment utilisés. Le principe de la méthode à température constante consiste à maintenir la température du fil chaud constante pendant la mesure. Ainsi, l'équilibre du pont, la résistance du fil chaud et la vitesse du flux d'air sont fonction du courant. La relation connue entre la vitesse du flux d'air et le courant permet de déduire la vitesse du flux d'air traversant le dispositif terminal.

Le capteur de vitesse d'air à fil chaud à courant constant maintient la valeur du courant traversant le fil chaud constante pendant la mesure. Lorsque la valeur du courant est constante, la vitesse du flux d'air est uniquement liée à la résistance du fil chaud. La vitesse de l'air traversant le capteur peut être déterminée à partir de la vitesse de l'air connue par rapport à la résistance du fil chaud.

Le capteur de vitesse du vent à fil chaud mesure la vitesse pulsée du vent. Les capteurs de vitesse du vent à débit constant présentent une inertie thermique élevée, tandis que les capteurs thermostatiques présentent une inertie thermique relativement faible et une réponse en vitesse élevée. La précision de mesure du capteur de vitesse thermique n'étant pas très élevée, il convient de veiller à la compensation de température lors de son utilisation.