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風速儀的基本原理:
風速儀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 ;小的探頭直徑僅1μm,長為0.2 。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;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。
風速儀的特點:
1、體積小,對流場干擾小;
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、頻率 響應高,可高達1 MH z;
4、測量精度高,重復性好;
5、除了測量平均速度外,還可測量脈動值和湍;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;
6、直接顯示體積。輸入管道截面積,即可計算出體積;
7、儀器具有時間段或多點平均值計算功能,用于計算平均;
8、可顯示值、小值,帶讀數保持功能;
9、計算多點/時間段平均值,保持鍵,保持讀數,帶背光燈;
10、自動關機功能,保護軟套,防水防塵、防撞擊。
風速儀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儀,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,另一種旋轉式風速儀為旋槳式風速儀,由一個三葉或四葉螺旋槳組成感應部分,將其安裝在一個風向標的前端,使它隨時對準風的來向,槳葉繞水平軸以正比于風速的轉速旋轉。
風速儀主要有以下幾種分類:
1、按原理分:熱式風速儀、超音波式風速計、葉輪式風速計、三杯式風速儀、風車式風速計、皮托管式風速計等;
2、按探頭形狀分:有指向風速計、無指向風速計;
3、按測試范圍及測試參數分:中高溫風速計、微風速計、多參數環境測試計等。
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