風(fēng)速計(jì)的原理

風(fēng)速儀的工作原理是利用超聲波時(shí)差法來實(shí)現(xiàn)風(fēng)速的測量。聲音在空氣中的傳播速度，會(huì)和風(fēng)向上的氣流速度疊加。若超聲波的傳播方向與風(fēng)向相同，它的速度會(huì)加快；反之，若超聲波的傳播方向若與風(fēng)向相反，它的速度會(huì)變慢。因此，在固定的檢測條件下，超聲波在空氣中傳播的速度可以和風(fēng)速函數(shù)對應(yīng)。通過計(jì)算即可得到準(zhǔn)確的風(fēng)速和風(fēng)向。由于聲波在空氣中傳播時(shí)，它的速度受溫度的影響很大；風(fēng)速儀檢測兩個(gè)通道上的兩個(gè)相反方向，因此溫度對聲波速度產(chǎn)生的影響可以忽略不計(jì)。

風(fēng)速計(jì)的應(yīng)用

風(fēng)速計(jì)的應(yīng)用是很廣泛，在所有領(lǐng)域都可以靈活運(yùn)用，被廣泛的應(yīng)用于電力、鋼鐵、石化、節(jié)能等行業(yè)，在北京奧運(yùn)會(huì)中還有其他的應(yīng)用，帆船比賽，劃艇比賽，野外射擊比賽等都需要用到風(fēng)速儀來測量?，F(xiàn)在的風(fēng)速儀比較先進(jìn)，除了測量風(fēng)速外同時(shí)還可以測風(fēng)溫、風(fēng)量。它的種類繁多，氣象臺站常使用的是風(fēng)杯風(fēng)速計(jì)，它主要是由3個(gè)互成120°固定在支架上的拋物錐空杯組成感應(yīng)部分，空杯的凹面都順向一個(gè)方向。整個(gè)感應(yīng)部分安裝在一根垂直旋轉(zhuǎn)軸上，在風(fēng)力的作用下，風(fēng)杯繞軸以正比于風(fēng)速的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。

帶你了解風(fēng)速計(jì)的工作原理

風(fēng)速計(jì)是一種用于測量風(fēng)速的儀器。有很多類型。氣象站常用的是風(fēng)杯風(fēng)速計(jì)。它由三個(gè)以120°相互固定在支架上的拋物線形錐形空杯組成。整個(gè)感應(yīng)部分安裝在垂直旋轉(zhuǎn)軸上。在風(fēng)的作用下，風(fēng)杯繞軸以與風(fēng)速成比例的速度旋轉(zhuǎn)。

風(fēng)速計(jì)的基本原理是在流體中放置一根細(xì)金屬線，并用電流加熱該金屬線以使其高于流體的溫度。因此，風(fēng)速計(jì)被稱為"熱線".當(dāng)流體沿垂直方向流過金屬絲時(shí)，它將帶走金屬絲的一部分熱量并降低金屬絲的溫度。根據(jù)強(qiáng)制對流換熱的理論，可以推導(dǎo)出熱線的熱損失Q與流體的速度v之間存在關(guān)系。

標(biāo)準(zhǔn)的熱線探針包括兩個(gè)用短細(xì)線拉緊的支架。金屬線通常由鉑，銠，鎢和其他具有高熔點(diǎn)和良好延展性的金屬制成。常用的線徑為5μm,長度為2mm;小的探針直徑僅為1μm,長度為0.2mm.根據(jù)不同的目的，熱線探針也可以制成雙線，三線，對角線，V形，X形等。為了提高強(qiáng)度，有時(shí)使用金屬膜代替金屬線，并且通常在隔熱基板上噴涂一層金屬薄膜，這稱為熱膜探針。

使用前必須校準(zhǔn)熱線探頭。靜態(tài)校準(zhǔn)在特殊的標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)洞中進(jìn)行。測量流速和輸出電壓之間的關(guān)系，并將其繪制為標(biāo)準(zhǔn)曲線。動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)在已知的脈動(dòng)流場中執(zhí)行，或者添加到風(fēng)速儀加熱回路中。脈動(dòng)電信號用于驗(yàn)證熱線風(fēng)速計(jì)的頻率響應(yīng)。如果頻率響應(yīng)不好，可以通過使用相應(yīng)的補(bǔ)償電路來改善。