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风速计的应用及原理

来源:北京中瑞祥科技有限公司   2020年09月07日 08:44  

风速计(anemometer)是测量空气流速的仪器。它的种类较多,气象台的为风杯风速计,它由3个互成120°固定在支架上的抛物锥空杯组成感应分,空杯的凹面都顺向个方向。整个感应分安装在根垂直旋转轴上,在风力的作用下,风杯绕轴以正比于风速的转速旋转。

作原理

风速计其基本原理是将根细的金属丝放在流体中,通电流加热金属丝,使其温度于流体的温度,因此将金属丝风速计称为"热线"。当流体沿垂直方向流过金属丝时,将带走金属丝的分热量,使金属丝温度下降。根据强迫对流热交换理论,可导出热线散失的热量Q与流体的速度v之间存在关系式。标准的热线探头由两根支架张紧根短而细的金属丝组成。金属丝通常用铂、铑、钨等熔点、延展性好的金属制成。常用的丝直径为5μm,长为2 mm;小的探头直径仅1μm,长为0.2 mm。根据不同的用途,热线探头还做成双丝、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,通常在热缘的基体上喷镀层薄金属膜,称为热膜探头。热线探头在使用前行校准。静态校准是在门的标准风洞里行的,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行的,或在风速仪加热电路中加上脉动电信号,校验热线风速仪的频率响应,若频率响应不佳可用相应的补偿线路加以改善。

 

0至100m/s的流速测量范围可以分为三个区段:低速:0至5m/s;中速:5至40m/s;速:40至100m/s。风速仪的热敏式探头用于0至5m/s测量;风速仪的转轮式探头测量5至40m/s的流*果;而利用皮托管则可在速范围内得到结果。正确选择风速仪的流速探头的个附加标准是温度,通常风速仪的热敏式传感器的使用温度约达+-70C。制风速仪的转轮探头可达350C。皮托管用于+350C以上。

应用

风速计的应用很广泛,应用于电力、钢铁、石化、节能等行业,在北京奥运会中还有其他的应用,帆船比赛,划艇比赛,野外射击比赛等都需要用到风速仪来测量。风速仪除了测量风速外同时还可以测风温、风量。有很多行业都需要用到风速仪,推荐使用的行业:出海捕捞业、各类风扇制业、需要抽风排气系统的行业等等。

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