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風(fēng)速儀測量空氣流速的工作原理
更新時間:2024/2/1 0:00:00 點擊次數(shù):385

  風(fēng)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(fēng)杯風(fēng)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(yīng)部分,空杯的凹面都順向一個方向。整個感應(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)。另一種旋轉(zhuǎn)式風(fēng)速計為旋槳式風(fēng)速計,由一個三葉或四葉螺旋槳組成感應(yīng)部分,將其安裝在一個風(fēng)向標(biāo)的前端,使它隨時對準風(fēng)的來向。槳葉繞水平軸以正比于風(fēng)速的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。

風(fēng)速計原理

      風(fēng)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(fēng)速計稱為“”。當(dāng)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(jù)強迫對流熱交換理論,可導(dǎo)出散失的熱量Q與流體的速度v之間存在關(guān)系式。標(biāo)準的探頭由兩根支架張緊一根短而細的金屬絲組成,如圖2.1所示。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(jù)不同的用途,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,如圖2.2所示。探頭在使用前必須進行校準。靜態(tài)校準是在專門的標(biāo)準風(fēng)洞里進行的,測量流速與輸出電壓之間的關(guān)系并畫成標(biāo)準曲線;動態(tài)校準是在已知的脈動流場中進行的,或在風(fēng)速儀加熱電路中加上一脈動電信號,校驗風(fēng)速儀的頻率響應(yīng),若頻率響應(yīng)不佳可用相應(yīng)的補償線路加以改善。

 

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