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    風速計
    瀏覽次數:2156  添加時間:2022-09-13 18:35:47
        風速計,是測量空氣流速的儀器。它的種類較多,氣象臺站常用的為風杯風速計,它由3個互成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方向。整個感應部分安裝在一根垂直旋轉軸上,在風力的作用下,風杯繞軸以正比于風速的轉速旋轉。
    工作原理:
        風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,因此將金屬絲風速計稱為“熱線”。當流體沿垂直方向流過金屬絲時,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,可導出熱線散失的熱量Q與流體的速度v之間存在關系式。標準的熱線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、鎢等熔點高、延展性好的金屬制成。常用的絲直徑為5μm,長為2 mm;小的探頭直徑僅1μm,長為0.2 mm。根據不同的用途,熱線探頭還做成雙絲、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,稱為熱膜探頭。熱線探頭在使用前必須進行校準。靜態校準是在專門的標準風洞里進行的,測量流速與輸出電壓之間的關系并畫成標準曲線;動態校準是在已知的脈動流場中進行的,或在風速儀加熱電路中加上一脈動電信號,校驗熱線風速儀的頻率響應,若頻率響應不佳可用相應的補償線路加以改善。
        0至100m/s的流速測量范圍可以分為三個區段:低速:0至5m/s;中速:5至40m/s;高速:40至100m/s。風速儀的熱敏式探頭用于0至5m/s的精確測量;風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。正確選擇風速儀的流速探頭的一個附加標準是溫度,通常風速儀的熱敏式傳感器的使用溫度約達+-70C。特制風速儀的轉輪探頭可達350C。皮托管用于+350C以上。
    優點:
        風速計具有諸多優點,下面是幾個比較重要的:
        1、體積小,對流場干擾;
        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中均可使用;
        3、測量精度高,重復性好。熱線風速儀的缺點是探頭對流場有一定干擾,熱線容易斷裂;
        4、除了測量平均速度外,還可測量脈動值和湍流量;除了測量單方向運動外還可同時測量多個方向的速度分量。
    維護:
        風速儀表屬于安全防護、環境監測類的計量儀表,是我國計量法規定的強制性檢定計量器具。除出廠銷售需要具備相應的校準報告,也需按JJG(建設)0001-1992 《熱球式風速儀檢定規程》的要求每年定期到國家空調設備質量監督檢驗中心或者中國建筑科學研究院建筑能源與環境檢測中心進行定期校準,并根據其出具法定校準證書對儀器各方面進行調整以獲得好的工作狀態。
    主要用途:
        1、測量平均流動的速度和方向;
        2、測量來流的脈動速度及其頻譜;
        3、測量湍流中的雷諾應力及兩點的速度相關性、時間相關性;
        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進行的,原理與熱線測速相似);
        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,然后根據測得的探頭電阻就可確定溫度。
        除此以外還開發出許多專業用途。
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