датчик направления потока, для физ. экспериментов Опции

[PowerF1]

Будем ставить эксперимент в аэродинамической трубе. Эксперимент сложный, с реверсивными отрывными потоками. Собираемся выдувать порции воздуха через щель в поверхности модели. Щель будет под встречным углом к набегающему потоку. Таким образом хотим добиться образования крупных вихрей и возвратного течения сразу за щелью, те. оно будет двумерное. Потому возникает вопрос как определять направление потока в области обратного течения. Сложность в том, что выдув через щель сделаем пульсирующим (частоты 0-1000Гц).
И щас задача стоит- найти способ измерения направления течения.
Искал в интернете такие датчики, но насколько я видел, есть только такие, которые дают направление по одной оси (напр. "влево/вправо").
Поскажите, есть ли такие датчики которые дают двумерную картину. И вообще, любые ссылки на методы измерения напрвления потока.
Буду очень признателен.

[Ostver]

Датчики указанного Вами назначения мне не известны, но предлагаю такую идею. Если речь идет об определении направления потока воздуха, то допустимо в исследуемую облать примешивать небольшие порции дыма, а для составления и анализа двумерной картины использовать две видеокамеры расположенные по необходимым осям.

[PowerF1]

Да, это называется дымовая визуализация. Но представьте, при такой частоте какая картина получится? По-моему просто белая пелена.
К тому же нужна точная количественная информация.

[Ostver]

Может быть использовать тензодатчики наклеенные с двух сторон на гибкое основание заданной парусности и разместить плоскостью перпендикулярно потоку?

[Dmitron]

Есть 2 метода: либо в центре ставится источник тепла а покраям датчики температуры, таким образом определяется направление потока. И другой. К ним относятся, например, измерения фазы ультразвука.

[Ostver]

в центре ставится источник тепла а покраям датчики температуры

При частоте пульсаций потока до 1000 Гц любой температурный объект существенно инерционен, на малых пульсациях этот способ допустим.

измерения фазы ультразвука

Да, тут можно попытаться использовать эффект Доплера. Только дорого это будет.

[Cанек]

А какая у вас скорость потока? Я щас занимаюсь термоанемометром, но перед мной стоит немного другая задача измерить скорость потока, и так как в качестве чувствительного эл-та используется проволочка то на измерение будет влиять направление и приходится использовать три проволочки расположенные как оси XYZ. Так вот если снимать данные о скорости потока с каждой проволочки отдельно то можно найти значение вектора скорости потока след. |V|=кв.корень(Vx^2+Vy^2+Vz^2), а так же два возможных направления вектора. Где Vx,Vy,Vz-скорости потока для каждой проволочки.
Простите что криво написанно.

Теперь по поводу пульсаций: Термоанемометр с нагретой проволочкой позволяет измерять пульсации потока до очень больших частот. Не помню где но читал про какое-то исследование или что то подобное так там измерялись пульсации как раз около 1кГц.

[PowerF1]

Спасибо всем за внимание к теме.
Расскажу поподробнее о модели и эксперименте. При обтекании любого тела потоком существует тонкий т.н. пограничный слой в котором скорость изменяется от 0 непосредственно на стенке до скорости набегающего потока.
Конкретно в нашем случае толщина погр. слоя будет около 12 мм. Так вот в этом слое и надо производить измерения!!! Представьте теперь какие требования предъявляются к датчикам. Они должны быть сверхминиатюрными, иначе испортят всю картину течения. Вот я щас и ломаю голову, че бы придумать подходящее.
to Dmitron & Ostver:
Если использовать эффект Доплера, то надо вводить в поток частицы, насколько я понимаю. Да и сам доплер измеритель - это сложная штукенция. Вроде у нас есть такие приборы, но связываться с ним не охота, надо его сначала освоить.
to Санек
Скорость набегающего потока 25 м/c.
Датчиками со скрещенными нитями по XYZ можно пользоваться, если поток не меняет своего направления на обратное. Ведь термоанемометром нельзя определить направление, он позволяет измерить только величину скорости. Вы и сами говорили про модуль скорости.
_______________________________________

У меня есть некоторые соображения.
Я знаю, существуют такие датчики. Даже нарисовал вот
|A

/^\ ПОТОК
------- <=
\_/

|A

Cмысл такой: две полукруглые нити разделены изолятором-пластиной. Ширина пластины больше диаметра нити. Стрелкой показано направление потока. Пусть, например, в данный момент направление потока параллельно разделительной пластине. Тогда сигнал, снимаемый с полунитей будет одинаковым. Пусть теперь датчик обдувается под некоторым углом к пластине. Здесь уже показания с полунитей будут разными. Откалибровали датчик, вроде можно пользоваться. Но все равно это не то, что надо!!! Датчик способен частично определять направление, но сигнал будет симметричен относительно оси АА. Такая фигня

[Cанек]

Направление вектора тоже можно найти точнее в результате получается два вектора которые лежат на одной прямой, но направлены в разные стороны.
Правда он вам скорее не подойдет по размерам.

[Dmitron]

а чем тебе Доплер не нравится: берёшь кварц на 100 кГц, пьезоматюгальник и пьезомикрофон. Скорость звука 330 м/С. по Доплеру: F1=f/(1-v/c). при скорости 25 м/с F1=10^5/(1-25/330) =108 196 Гц. Ставишь смеситель F*F1 и выделяешь cвои 8 196 Гц. И размеры можно сделать небольшие.

[_Vladimir_]

Будем ставить эксперимент в аэродинамической трубе. Эксперимент сложный, с реверсивными отрывными потоками. Собираемся выдувать порции воздуха через щель в поверхности модели. Щель будет под встречным углом к набегающему потоку. Таким образом хотим добиться образования крупных вихрей и возвратного течения сразу за щелью, те. оно будет двумерное. Потому возникает вопрос как определять направление потока в области обратного течения. Сложность в том, что выдув через щель сделаем пульсирующим (частоты 0-1000Гц).
И щас задача стоит- найти способ измерения направления течения.
Искал в интернете такие датчики, но насколько я видел, есть только такие, которые дают направление по одной оси (напр. "влево/вправо").
Поскажите, есть ли такие датчики которые дают двумерную картину. И вообще, любые ссылки на методы измерения напрвления потока.
Буду очень признателен.

Еще один вариант. Некоторые газы имеют существенно отличное от воздуха поглощение ИК излучения, например СО2 (кажется более чем на порядок, но точно с лету не вспомню).
Если вдуваемый поток содержит много такого газа то можно "на просвет" увидеть ИК распеределение потоков в динамике.
От дымового мало отличается, но все же отличие есть.

[andrey_s]

Если сверхминиатюрные, то теоретически можно было бы так:
Маленькое кольцо, на нем четыре проводящих изолированных друг от друга сектора. В центре колечка упругий проводящий волосок достаточного диаметра. Если у волоска достаточная "парусность" то под действием потока волосок отклоняется в направлении одного (или двух секторов). В общем, своеобразный "микроджойстик".
Для каждой пары противоположных секторов дифференциально отслеживать емкость сектор-волосок (если получится, конечно - абсолютные значения емкости будут, ИМХО, весьма малы).

Удачи!

[asdf]

В бытность моей учебы в институте на кафедре ма измеряли параметры потока с помощью простого лазерного интерферометра. Т.е. в измеряемой области создавалась интерференционная картинка, в поток добавлялась мелкая пыль.Частицы пыли пересекая картинку излучают модулированный по яркости отраженный свет. Частота модуляции пропоциональна длинне волны лазера, скорости пылинки (потока) и углу между вектором скорости и плоскости интерференции. Нужно в данной точке произвести ортогональные измерения и получить проекции скорость потока.