風速計的原理

風速儀的工作原理是利用超聲波時差法來實現(xiàn)風速的測量。聲音在空氣中的傳播速度，會和風向上的氣流速度疊加。若超聲波的傳播方向與風向相同，它的速度會加快；反之，若超聲波的傳播方向若與風向相反，它的速度會變慢。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速函數(shù)對應。通過計算即可得到準確的風速和風向。由于聲波在空氣中傳播時，它的速度受溫度的影響很大；風速儀檢測兩個通道上的兩個相反方向，因此溫度對聲波速度產(chǎn)生的影響可以忽略不計。

風速計的應用

風速計的應用是很廣泛，在所有領域都可以靈活運用，被廣泛的應用于電力、鋼鐵、石化、節(jié)能等行業(yè)，在北京奧運會中還有其他的應用，帆船比賽，劃艇比賽，野外射擊比賽等都需要用到風速儀來測量。現(xiàn)在的風速儀比較先進，除了測量風速外同時還可以測風溫、風量。它的種類繁多，氣象臺站常使用的是風杯風速計，它主要是由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(zhuǎn)軸上，在風力的作用下，風杯繞軸以正比于風速的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。

帶你了解風速計的工作原理

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

風速計的基本原理是在流體中放置一根細金屬線，并用電流加熱該金屬線以使其高于流體的溫度。因此，風速計被稱為"熱線".當流體沿垂直方向流過金屬絲時，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)強制對流換熱的理論，可以推導出熱線的熱損失Q與流體的速度v之間存在關(guān)系。

標準的熱線探針包括兩個用短細線拉緊的支架。金屬線通常由鉑，銠，鎢和其他具有高熔點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。為了提高強度，有時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。

使用前必須校準熱線探頭。靜態(tài)校準在特殊的標準風洞中進行。測量流速和輸出電壓之間的關(guān)系，并將其繪制為標準曲線。動態(tài)校準在已知的脈動流場中執(zhí)行，或者添加到風速儀加熱回路中。脈動電信號用于驗證熱線風速計的頻率響應。如果頻率響應不好，可以通過使用相應的補償電路來改善。