hotwire: Cálculo de velocidade e calibração de sondas de fio quente
In tunelipt/hotwire: Funcoes de anemometria de fio quente

Descrição geral das funções da biblioteca hotwire usadas no cálculo de velocidade e calibração de sondas de fio quente.

A biblioteca hotwire possui funções para cálculo de velocidade de sondas de fio quente. Aqui não existe nenhuma referência a como foram obtidos os dados do fio quente (tensões por exemplo).

Por enquanto esta biblioteca limita-se a sondas unidimensionais (sondas simples). Para sondas duplas ou triplas, os cálculos são mais complexos pois envolvem ângulos e outras contribuições. Este tratamento será implementado no futuro.

A única função que não tem relação direta com anemometria de fio quente é a função v2temp. Esta função é a curva de calibração do termistor acoplado ao sistem 54N81 da DANTEC. Como este sensor é muito utilizando junto com o fio quente, resolveu-se colocar esta função nesta biblioteca.

Procedimento de calibração

Agora é descrito como esta biblioteca ajuda na calibração de sondas de fio quente.

Inicialmente é importante destacar que não se calibra uma sonda de fio quente e sim o conjunto sonda/eletrônica. A eletrônica pode ser mudada dependendo do caso (ver documentação do sistema de fio quente) e cada mudança requer uma nova calibração do conjunto.

A calibração pode ser efetuada (no CMF/IPT) de três maneiras básicas:

Sistema automático da DANTEC
Sistema antigo da DANTEC
Túnel de vento

O uso do sistema automático da DANTEC permite que velocidades sejam programadas e o valor pode ser lido diretamente. Não está claro como fazer a interface com o software da DANTEC mas uma leitura manual é possível.

O sistema antigo da DANTEC permite fazer a calibração se estiver disponível um sistema de medição de pressões (scanivalve por exemplo). Com este sistema, pode-se estimar a velocidade no bocal e anotando estes valores esta biblioteca pode ser utilizada para fazer a calibração.

Outra possibilidade é utilizar o túnel de vento pequeno para fazer a calibração. Novamente os dados devem ser anotados e depois as funções desta biblioteca R podem ser utilizadas para obter uma calibração.

Uso de hotwire para obtenção de curvas de calibração

A função básica de calibração e a função hwCalibr. Dados os pontos de calibração e a configuração do sistema, esta função returna uma outra função que abstrai todos os aspectos da calibração. Esta outra função permite calcular a velocidade a partir da tensão medida e a temperatura ambiente na medição.

Observe que a temperatura de calibração pode ser fornecida para cada ponto de calibração (correspondente a cada Ti e Vi) ou pode ser fornecido um valor único, válido para todos os pontos de calibração, se a temperatura não mudou muito durante a calibração.

A temperatura de referência T0 deve ser próxima da temperatura de uso mas pode ter qualquer valor na realidade.

A temperatura do fio Tw é obtida a partir das características da sonda e a configuração da parte eletrônica. No caso do sistema 54N81 da DANTEC, isto pode ser mudado utilizando os dipswitchs (DS) dentro do aparelho. A configuração dos DS vai depender da temperatura de operação desejada Tw e das resitências do fio, do suporte e cabos utilizados. Para configurar isso, favor procurar a documentação da DANTEC ou do sistema que está sendo utlizado. Para o sistem 54N81, a dantec fornece uma planilha excel que pode ser utilizada para configurar os DS. Ela pode ser encontrada em no diretório retornado por:

.path.package('hotwire')

Cálculo de velocidade

Com o valor (função) retornado por hwCalibr, pode-se calcular diretamente a velocidade. Exemplo:

calibr <- hwCalibr(...) vel <- calibr(tensao, temperatura)

É lógico que esta biblioteca geralmente será utilizada em conjunto com algum sistema de aquisição de dados como por exemplo Rnidaq.

O que falta ainda?