Strömungs- oder Windgeschwindigkeit messen

[shaun]

Hier hat sich doch sicher schon mal jemand damit beschäftigt, die Strömungsgeschwindigkeit von Luft ohne bewegliche Teile zu messen, oder?
Ultraschall-Doppleranemometrie ist zwar was Feines und funktioniert in Japan-Autos ja anscheinend auch in Serie ganz gut, finde ich aber etwas zu aufwändig.
Mir geht es um die Messung von relativ sauberer Luft mit 0,2-0,6m/s.
Ich habe an ein Hitzdrahtanemometer gedacht - in dem Datenbaltt vom LT1013 ist eine Beispielschaltung mit einer geköpften Glühlampe abgedruckt, linearisiert wird analog.
Ein PT100 bzw. derer zwei, wenn ich wirklich die Temperaturdifferenz messen will, wie es die King'sche Formel nahelegt, wären mir dafür am liebsten, natürlich die Dickschicht-Sensoren auf dem Keramiksubstrat, keine dicken Metalleinstechfühler oder sowas.
Hat jemand diesbezüglich Erfahrungen? Die Berechnung der Geschwindigkeit würde ich den Controller erledigen lassen, für so langsame Prozesse ist noch genug Luft.

[squelver]

Ich kenne nen Sensor, der hat nen Mini-Lüfterrad, welches mit einer Lichtschranke zusammen arbeitet \:D/

[user529]

noch einfacher karmansche wirbelstraße. is n nettes prinzip, deine windgeschwindigkeit ist aber sehr kritisch

[Besserwessi]

In einigen gewerblichen Staubsaugern findet man solche Thermischen Sensoren zur Luftstrom überwachung. Die ahen nicht viel anders aus als die Dünnfilm PT100. Allerdings sind die Geschwindigkeiten da auch wesentlich höher.

Die geöffnete Glühlampe sollte sich nur unwenstlich anders verhalten, eventuell etwas schneller.

Die Ultraschallmethode hätte immerhin den Vorteil, das man mit einem Sender und 2 oder 3 Mikrofonen auch gleich die Windrichtung mit bestimmen kann.

[Manf]

Ich halte persönlich nicht so viel von geköpften Glühlampen, das kommt mir ein bisschen so vor wie bei einem klassischen Schulversuch, sicher nett und sepektakulär aber anfällig.
Ein Transistor der mit konstanter Leistung betrieben wird kann das viel besser und er hat ein Gehäuse. Dann kommen vorher noch die Temperatursensoren analog oder digital, die in gutem Wärmekontakt mit einem kleinen Heiz-Widerstand stehen.
Manfred

[oberallgeier]

... Messung von relativ sauberer Luft mit 0,2-0,6m/s ...Also am untersten Ende des Energiegehaltes des bewegten Fluids. Daher wird das mit dem Flügelrad nur sehr fehlerbehaftet gehen.


Ich halte persönlich nicht so viel von geköpften Glühlampen...Na ja, es ist doch nur ne Methode um an diesen dünnen Wolframdraht zu kommen. Allerdings hatten wir bei Hitzdrahtanemometern (in den Windkanälen) üblicherweise hauchfeinen Platindraht genommen - klar, PT100 lässt grüßen.

Mir ist nur leider nicht bekannt, wie die Leute von den Reinräumen die Luftgeschwindigkeit messen . . . .

[shaun]

Mit Hitzdrahtanemometern, aus den entsprechenden Berichten bin ich ja drauf gekommen, wo noch mit solchen geringen Geschwindigkeiten gearbeitet und diese gemessen werden.

Irgendwie gefällt mir die PT100-Variante nach wie vor am besten. Ich bräuchte wohl mal ein paar Sensoren, einen Lüfter und ein Messgerät für Vergleichsmessungen. Muss ja nicht weit unter 1m/s messen, wenn der Aufbau mir hinreichend Grund zur sicheren Annahme der Linearität im unteren Messbereich gibt.

[oberallgeier]

... bräuchte wohl mal ... ein Messgerät für Vergleichsmessungen ...:) :) :) Das ist der springende Punkt. Messen ist einfach - aber Eichen ist schon ein Problem. Aber Du könntest z.B. eine Feder (Daunenfeder oder so - nicht Stoßdämpfer oder Sofa :) ) vorbeischweben lassen - mit Meterstab als Hintergrund, mit einem 1kW-Fotostrahler anleuchten, und dann mit einem Fotoapparat mit GENAUER Sekunde (also meine Nikon schaffen so was) belichten und das Foto hinterher auswerten. Oder einfach mit freiem Auge stoppen. Wie gesagt - das Energieniveau ist so entsetzlich niedrig, da ist das Eichen schon ein Problem.

GANZ doof, aber natürlich absolut verboten nach den neuen Bundesbestimmungen zu rauchfreien Zonen: Rauch mitlaufen lassen - und die Bewegung stoppen.

[PICture]

Hallo!

@ schaun

Ich habe mich kurz mit dem Thema beschäftigt und kann als Lektüre diesen Tread ab Seite 4 empfehlen:

https://www.roboternetz.de/phpBB2/zeigebeitrag.php?t=14136&start=88

MfG

[Gerdchen]

Hallo!
Im "FUNKAMATEUR 4/2000" Seite 399 - 402 ist die Ultraschallmethode
ganz gut beschrieben, sogar mit Stromlaufplan und Platinen. Der Aufwand
ist minimal.
Gruß Gerdchen

[shaun]

@Picture: dass es einen Sensor gibt, den Du noch nicht aus Spaß an der Freud' aufgebaut hast, hätte mich auch gewundert. Danke für Deine Infos, die Transistorlösung von EDN gefällt mir auch ganz gut, allerdings erhoffe ich mir von PT100 eine besserer Linearität und Ansprechzeit.

Was die US-Variante angeht: ich habe mir die FA 4/2000 gerade bestellt, vielleicht ist sie zum WE ja da, dann kann ich weiter drauf herumdenken. Eine Conrad-Bestellung steht gerade nicht an, insofern müssten PT100-Sensoren noch etwas auf sich warten lassen. Vielleicht sind die in HH ja vorrätig, dann würde ich die Tage da mal rumeiern.

[PICture]

Nichts zu danken, das hat mich damals interessiert. Und so wie fast immer nicht stark genug, dass ich es zum Ende bringe...

Vielleicht mache ich dass irgendwann noch weiter...oder baue ich Dein Windmesser nach... :)

MfG

[Vitis]

FS1A von IST kann ich da empfehlen

[shaun]

Danke, ich habe gerade bei IST angefragt, da ich bei Farnell nur den FS1L finden konnte. Für 10 Euro ist das ja echt ein Deal, da kommt man mit zwei PT100 nicht billiger weg und muss noch rumbasteln. Die Reaktionszeit würde mir auch reichen und einfacher als die Ultraschalllösung scheint es mir auch zu sein, wobei die Doppler-Anemometrie den Vorteil hätte, bei bekannter Temperatur und genauer Phasenmessung kalibrierungsfrei zu sein. Dafür hängen beim FS1 aber keine fetten US-Kapseln in meiner turbulenzarmen Strömung herum und verursachen neue Verwirbelungen.

[Vitis]

der L-Typ ist halt für Flüssigkeiten

Mit 10 Steine passt nit so ganz ... kommt halt noch Zoll dazu

[shaun]

Der FS1L kostet bei Farnell 10,70 netto, lieferbar ab Lager DE. Also kommt in diesem Fall noch die USt dazu, aber die Größenordnung stimmt schon mal. Ich meine, ob ich nun mit 10 oder 50 Euro rechnen muss, ist schon ein kleiner Unterschied...

[Vitis]

das mag wohl sein, aber die Messungen von Gas sind mit dem
nicht so besonders akkurat. Ich hab den mal fälschlich
bestellt und bekam dann meine Schaltung nur mäßig
kalibriert und die Messwerte waren auch nicht so besonders
berauschend in der Auflösung. Der FS1A ohne "L" ist da deutlich
geeigneter als der L-Typ für Gase.

Elektrisch sind die annähernd identisch.
Hab da von IST noch die Sampleschaltung irgendwo
bei Bedarf ... Die sind aber auch recht aufgeschlossen
wenn man anruft.

In meiner Applikation hab ich nur 3 Widerstände, nen
100nF und nen NPN-Transistor verbaut ... sehr easy.
Klar, noch nen µC ;)

Habs aber so gemacht, dass ich zyklisch den Heizer ausschalte
und dann die Gastemperatur messe. Dann rechne ich n neues
Offset und weiter gehts. Nicht besonders elegant, aber ne
Mini-mini-mini-schaltung.

[shaun]

So einfach brauche ich es fast gar nicht :)
Im Ernst, ich habe bisher viel zu viel elektrische Größen gemessen, wenn ich jetzt über den Tellerrand schaue, bleibe ich erstmal bei der Konstant-Temperatur-Methode und verwende den üblichen Regelkreis. Sieht die von Dir genannte Beispielschaltung diesen auch vor? Auf der HP von IST ist ja sowas angedeutet...
Ich hoffe, ich bekomme die Tage Antwort aus der Schweiz, allerdings habe ich per Mail angefragt und nicht telefonisch.
Erinnerst Du noch, wie nahe Deine Ausgangsfunktion an der Theorie (sprich: King) dran war, oder passte das aufgrund Deiner vereinfachten Beschaltung gar nicht?

[ronnin]

Farnell Bestellnummer: 1266953 für den FS1.A.1L.195
Sind sogar gerade noch 40 verfügbar :) Ich musste 2 Monate warten...

Wenn jemand n Schaltplan brauch, einfach melden.

Gruß, F.

[shaun]

Danke für das Angebot. Wie ich in der PN an Dich schon schrieb, wäre ich daran durchaus interessiert. Sowohl an der Original-Applikation als auch an dem, was Du daraus gemacht hast. Insbesondere auch, ob IST für verschiedene Strömungsbereiche verschiedene Werte der Brückenwiderstände vorschlägt.
Inzwischen habe ich die Sensoren bei Farnell auch gesehen, danke. Bisher sind mir nur die FS1L-Typen dort begegnet.