基于霍尔传感器阵列的孔板流量计测流量实验
2011-02-01刘卓霖杨一帆李海红
物理实验 2011年7期
刘卓霖,杨一帆,陈 苏,李海红
(北京邮电大学理学院,北京100876)
1 引 言
随着科学技术的发展,利用集成霍尔传感器测量微小位移的方法已在科研、工业及生活中被广泛应用[1-2].本文利用线性集成霍尔传感器阵列测量位移,搭建了孔板流量计测流量的演示实验.该实验装置设计原理清晰,涉及流体力学、非电学量与电学量的转换、数据采集及处理.同时,该实验物理图景清晰,并将经典实验和现代测量技术结合起来,是一个展示度很强的实验.
2 实验原理及装置
孔板流量计又称为差压式流量计,由孔板节流件、差压测量装置及显示装置组成,广泛应用于气体和液体的流量测量.孔板流量计的基本原理[3-5]是在管道内部装上孔板节流件,由于节流件的孔径小于管道内径,当流体流经节流件时,流束截面突然收缩,流速加快,节流件后端流体的静压力降低,于是在节流件前后产生静压力差,该静压力差与流过的流体流量之间有确定的数值关系.工业上利用差压变送器或差压计测量节流件前后的差压.差压变送器或差压计等压力传感装置根据灵敏度的不同,其价格差异很大.在物理实验中,我们将线性集成霍尔传感器阵列以及数据采集设备同水银差压计结合起来,如图1所示,搭建了可见度好且成本低廉的孔板流量计测流量的演示实验装置.

图1 实验装置原理图
如图1(a)所示,利用有机玻璃加工成管道、内部孔板节流件以及加注水银和……
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