風(fēng)速計
瀏覽次數：2557 添加時(shí)間：2022-09-13 18:35:47
風(fēng)速計，是測量空氣流速的儀器。它的種類(lèi)較多，氣象臺站常用的為風(fēng)杯風(fēng)速計，它由3個(gè)互成120°固定在支架上的拋物錐空杯組成感應部分，空杯的凹面都順向一個(gè)方向。整個(gè)感應部分安裝在一根垂直旋轉軸上，在風(fēng)力的作用下，風(fēng)杯繞軸以正比于風(fēng)速的轉速旋轉。
工作原理：
風(fēng)速計其基本原理是將一根細的金屬絲放在流體中，通電流加熱金屬絲，使其溫度高于流體的溫度，因此將金屬絲風(fēng)速計稱(chēng)為“熱線(xiàn)”。當流體沿垂直方向流過(guò)金屬絲時(shí)，將帶走金屬絲的一部分熱量，使金屬絲溫度下降。根據強迫對流熱交換理論，可導出熱線(xiàn)散失的熱量Q與流體的速度v之間存在關(guān)系式。標準的熱線(xiàn)探頭由兩根支架張緊一根短而細的金屬絲組成。金屬絲通常用鉑、銠、鎢等熔點(diǎn)高、延展性好的金屬制成。常用的絲直徑為5μm，長(cháng)為2 mm；小的探頭直徑僅1μm，長(cháng)為0.2 mm。根據不同的用途，熱線(xiàn)探頭還做成雙絲、三絲、斜絲及V形、X形等。為了增加強度，有時(shí)用金屬膜代替金屬絲，通常在一熱絕緣的基體上噴鍍一層薄金屬膜，稱(chēng)為熱膜探頭。熱線(xiàn)探頭在使用前必須進(jìn)行校準。靜態(tài)校準是在專(zhuān)門(mén)的標準風(fēng)洞里進(jìn)行的，測量流速與輸出電壓之間的關(guān)系并畫(huà)成標準曲線(xiàn)；動(dòng)態(tài)校準是在已知的脈動(dòng)流場(chǎng)中進(jìn)行的，或在風(fēng)速儀加熱電路中加上一脈動(dòng)電信號，校驗熱線(xiàn)風(fēng)速儀的頻率響應，若頻率響應不佳可用相應的補償線(xiàn)路加以改善。
0至100m/s的流速測量范圍可以分為三個(gè)區段：低速：0至5m/s；中速：5至40m/s；高速：40至100m/s。風(fēng)速儀的熱敏式探頭用于0至5m/s的精確測量；風(fēng)速儀的轉輪式探頭測量5至40m/s的流速效果理想；而利用皮托管則可在高速范圍內得到結果。正確選擇風(fēng)速儀的流速探頭的一個(gè)附加標準是溫度，通常風(fēng)速儀的熱敏式傳感器的使用溫度約達+-70C。特制風(fēng)速儀的轉輪探頭可達350C。皮托管用于+350C以上。
優(yōu)點(diǎn)：
風(fēng)速計具有諸多優(yōu)點(diǎn)，下面是幾個(gè)比較重要的：
1、體積小，對流場(chǎng)干擾��；
2、適用范圍廣。不僅可用于氣體也可用于液體，在氣體的亞聲速、跨聲速和超聲速流動(dòng)中均可使用；
3、測量精度高，重復性好。熱線(xiàn)風(fēng)速儀的缺點(diǎn)是探頭對流場(chǎng)有一定干擾，熱線(xiàn)容易斷裂；
4、除了測量平均速度外，還可測量脈動(dòng)值和湍流量;除了測量單方向運動(dòng)外還可同時(shí)測量多個(gè)方向的速度分量。
維護：
風(fēng)速儀表屬于安全防護、環(huán)境監測類(lèi)的計量?jì)x表，是我國計量法規定的強制性檢定計量器具。除出廠(chǎng)銷(xiāo)售需要具備相應的校準報告，也需按JJG（建設）0001-1992 《熱球式風(fēng)速儀檢定規程》的要求每年定期到國家空調設備質(zhì)量監督檢驗中心或者中國建筑科學(xué)研究院建筑能源與環(huán)境檢測中心進(jìn)行定期校準，并根據其出具法定校準證書(shū)對儀器各方面進(jìn)行調整以獲得好的工作狀態(tài)。
主要用途：
1、測量平均流動(dòng)的速度和方向；
2、測量來(lái)流的脈動(dòng)速度及其頻譜；
3、測量湍流中的雷諾應力及兩點(diǎn)的速度相關(guān)性、時(shí)間相關(guān)性；
4、測量壁面切應力（通常是采用與壁面平齊放置的熱膜探頭來(lái)進(jìn)行的，原理與熱線(xiàn)測速相似）；
5、測量流體溫度（事先測出探頭電阻隨流體溫度的變化曲線(xiàn)，然后根據測得的探頭電阻就可確定溫度。
除此以外還開(kāi)發(fā)出許多專(zhuān)業(yè)用途。
