Хавчаартай хэт авианы дулааны тоолуурХэт авианы урсгалын хэмжилт болон температурын зөрүүг хянах хосолсон аргаар шингэн тээвэрлэгч дамжуулах хоолойд дамжуулж буй дулааныг нарийн хэмжих боломжтой. Тэдгээрийн ажиллагаа нь акустик болон термодинамикийн зарчимд суурилдаг бөгөөд урсгалын хэмжилт, температурын зөрүүг илрүүлэх, дулааны тооцоолол ба хуримтлал гэсэн гурван үндсэн процессыг хамардаг. Тэдний ажиллах механизмын дэлгэрэнгүй задаргааг энд оруулав.
I. Гол бүрэлдэхүүн хэсгүүд ба тэдгээрийн үүрэг
Хавчаартай хэт авианы дулааны тоолуур нь синергитэй ажилладаг гурван гол бүрэлдэхүүн хэсгээс бүрдэх бөгөөд тус бүр нь өөр өөр үүрэгтэй:
- Хавчаартай хэт авианы урсгал мэдрэгч: Хоолой дахь шингэний агшин зуурын урсгалын хурдыг хэмжих үүрэгтэй. Тэдгээрийг шингэнтэй хүрэлгүйгээр нийлүүлэлтийн (эсвэл буцах) хоолойн гадна хананд гадна талаас нь суурилуулдаг.
- Температур мэдрэгч: Ерөнхийдөө нийлүүлэлтийн усны температур (T1) болон буцах усны температур (T2)-ийг бодит цаг хугацаанд хянахын тулд нийлүүлэлтийн болон буцах хоолойд суурилуулсан өндөр нарийвчлалтай платинум эсэргүүцлийн мэдрэгч (жишээ нь, ±0.1℃ нарийвчлалтай PT1000) хосыг ашигладаг.
- Хост (тооцоолуур): Урсгал болон температурын дохиог хүлээн авч, суурилуулсан алгоритмуудыг ашиглан дулааныг тооцоолж, өгөгдлийг харуулах, хадгалах эсвэл дамжуулах ажлыг зохицуулдаг.
II. Ажлын дэлгэрэнгүй алхамууд
1. Урсгалын хэмжилт: Хэт авианы цагийн зөрүүний аргаар урсгалын хурдыг хэмжих
Хавчаартай хэт авианы урсгал мэдрэгч нь урсгалын хэмжилтийн гол цөм бөгөөд хавчаартай хэт авианы урсгал хэмжигчтэй ижил зарчмаар ажилладаг:
- Мэдрэгч суурилуулах: Хоёр хэт авианы дамжуулагч (дамжуулагч ба хүлээн авагч)-ыг хавчаар ашиглан гаднах хоолойн хананд тэгш хэмтэйгээр бэхэлсэн бөгөөд энэ нь хоёр акустик тархалтын замыг үүсгэдэг - нэг нь шингэний урсгалын чиглэлийн дагуу (доош урсгал), нөгөө нь түүний эсрэг (дээш урсгал) байна.
- Дохио дамжуулах ба хүлээн авах: Дамжуулагч нь урсгалын доод болон дээд чиглэлд хэт авианы дохиог ээлжлэн ялгаруулдаг. Дууны долгион шингэнээр тархах үед тэдгээрийн аялах хугацаа нь шингэний хурдаас хамаарна: урсгалын доод дохиог урсгал "зөөж" улмаар аялах хугацаа богиносдог; урсгалын дээд дохио "эсэргүүцэлтэй" тул аялах хугацаа уртсдаг.
- Хурд ба урсгалын тооцоолол: Хост нь цагийн зөрүүг (Δt) хэмжиж, хоолойн диаметр болон материал зэрэг параметрүүдийг ашиглан агшин зуурын урсгалын хурдыг (v) тооцоолно. Дараа нь энэ хурдыг агшин зуурын эзэлхүүний урсгалын хурд (qv) болон эцэст нь шингэний нягтралыг ашиглан массын урсгалын хурд (qm) болгон хувиргана.
2. Температурын зөрүүг хэмжих: Нийлүүлэлт ба буцах усны хоорондох энергийн хэлбэлзлийг бүртгэх
Усны температурыг бодит цаг хугацаанд нь цуглуулахын тулд температур мэдрэгчийг нийлүүлэлт болон буцах хоолойн гадна хананд бэхэлсэн (эсвэл гол урсгалын талбарыг тасалдуулахгүйгээр оруулсан):
- Нийлүүлэлтийн усны температур (T1): Дулаан солилцооны системд орж буй шингэний анхны температурыг (илүү их энерги агуулсан) илэрхийлнэ.
- Буцах усны температур (T2): Дулаан солилцооны дараа системээс гарч буй шингэний температурыг илэрхийлнэ (энерги буурч, улмаар температур буурна).
- Температурын зөрүүний тооцоолол: Хост нь зөрүүг тасралтгүй тооцоолдог (ΔT=T1−T2). Температурын зөрүү их байх нь нэгж хугацаанд илүү их дулаан дамжуулалтыг илтгэнэ.
3. Дулааны тооцоолол: Термодинамикийн томъёонд үндэслэн нийт дулааныг хуримтлуулах
Урсгал болон температурын зөрүүний өгөгдлийг ашиглан хост нь гол дулааны хэмжилтийн томъёог ашиглан нийт дулааныг бодит цаг хугацаанд тооцоолж, хуримтлуулдаг: Q=∫t1t2qm⋅cp⋅ΔTdt
Хаана:
Хаана:
- Q нь хуримтлагдсан дулаан (нэгж: кВт.ц буюу ГЖ);
- qm нь агшин зуурын массын урсгалын хурд (кг/цаг);
- cp нь тогтмол даралттай үед шингэний хувийн дулаан багтаамж юм (ихэвчлэн усны хувьд));
- ΔT нь нийлүүлэлт ба буцах усны температурын зөрүү (℃);
- Интеграл тэмдэг нь цаг хугацааны явцад хуримтлагдсан дулааныг (t), өөрөөр хэлбэл хэмжилтийн эхлэлээс одоогийн мөч хүртэл зарцуулсан нийт дулааныг илэрхийлнэ.
Энгийнээр хэлбэл, дулаан = массын урсгалын хурд × хувийн дулаан багтаамж × температурын зөрүү × хугацаа. Хост нь хэрэглэгчийн хэрэглэсэн нийт дулааныг авахын тулд энэ утгыг тасралтгүй хянаж, хуримтлуулдаг.
III. Өгөгдлийн гаралт ба хэрэглээ
Хост нь агшин зуурын урсгалын хурд, агшин зуурын дулаан, хуримтлагдсан дулаан, температурын зөрүү зэрэг бодит цагийн өгөгдлийг дэлгэц дээрээ харуулдаг. Мөн халаалтын төлбөр тооцоо, эрчим хүчний менежмент зэрэг програмуудыг дэмждэг RS485 эсвэл NB-IoT зэрэг интерфэйсээр дамжуулан удирдлагын системд өгөгдлийг дамжуулдаг.
Хураангуй
Хавчаартай хэт авианы дулааны тоолуурын үндсэн логикийг дараах байдлаар нэгтгэн дүгнэж болно: "хэт авиан ашиглан урсгалыг хэмжих, мэдрэгч ашиглан температурын зөрүүг илрүүлэх, алгоритм ашиглан дулааныг тооцоолох". Тэдгээрийн хөндлөнгийн оролцоогүй загвар нь дамжуулах хоолойн гэмтэл, шингэний хөндлөнгийн оролцоог арилгадаг бол хэт авианы технологи болон температурын хяналтыг хослуулан өргөн хүрээний урсгалын хязгаар болон нарийн төвөгтэй ажлын нөхцөлд нарийвчлалтай хэмжилт хийх боломжийг олгодог тул халаалтын төлбөр тооцоо болон эрчим хүчний менежментийн хувилбаруудад өргөн хэрэглэгддэг.
Нийтэлсэн цаг: 2025 оны 7-р сарын 22