风速计的原理与运用领域
时间:2013-11-12 阅读:455
风速计的工作原理是什么 | |
风速计(anemometer) 顾名思义是测量空气流速的仪器。它的种类较多,气象台站zui常用的为风杯风速计,它由3个互成120°固定在支架上的抛物锥空杯组成感应部分,空杯的凹面都顺向一个方向。整个感应部分安装在一根垂直旋转轴上,在风力的作用下,风杯绕轴以正比于风速的转速旋转。另一种旋转式风速计为旋桨式风速计,由一个三叶或四叶螺旋桨组成感应部分,将其安装在一个风向标的前端,使它随时对准风的来向。桨叶绕水平轴以正比于风速的转速旋转。
风速计其基本原理是将一根细的金属丝放在流体中,通电流加热金属丝,使其温度高于流体的温度,因此将金属丝风速计称为“”。
当流体沿垂直方向流过金属丝时,将带走金属丝的一部分热量,使金属丝温度下降。根据强迫对流热交换理论,可导出散失的热量Q与流体的速度v之间存 在关系式。标准的探头由两根支架张紧一根短而细的金属丝组成。金属丝通常用铂、铑、钨等熔点高、延展性好的金属制成。
常用的丝直径为5μm,长为2 mm;zui小的探头直径仅1μm,长为0.2mm。根据不同的用途,探头还做成双丝、三丝、斜丝及V形、X形等。为了增加强度,有时用金属膜代替金属丝,通常在一热绝缘的基体上喷镀一层薄金属膜,称为热膜探头。探头在使用前必须进行校准。静态校准是在专门的标准风洞里进行的,测量流速与输出电压之间的关系并画成标准曲线;动态校准是在已知的脉动流场中进行的,或在风速仪加热电路中加上一脉动电信号,校验风速仪的频率响应,若频率响应不佳可用相应的补偿线路加以改善。
智能风速计是以测量风速为基本功能,增加了计算风量,测量温度和相对温度等多种功能组合而成的系列仪表。这是一种便携式、具有智能化,多功能的低风速测量的基本仪表,在采暖、通风、空气调节、环境保护,节能监测、气象、农业、冷藏、干燥、劳动卫生调查、洁净车间,化纤纺织、各种风速实验室等方面的广泛的用途。 |