風(fēng)速儀原理

     風(fēng)速儀是指將流速信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的一種測(cè)速儀器，可測(cè)量流體溫度或密度。熱式風(fēng)速儀原理是：將一根通電加熱的細(xì)金屬絲置于氣流中，熱線在氣流中的散熱量與流速有關(guān)，而散熱量導(dǎo)致熱線溫度變化而引起電阻變化，流速信號(hào)即轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)。熱式風(fēng)速儀的主要部件是風(fēng)速探頭及測(cè)量指示儀表。其中風(fēng)速探頭又可分為熱敏式探頭和輪轉(zhuǎn)式探頭。熱式風(fēng)速計(jì)按結(jié)構(gòu)分，有熱球式和熱線式；按顯示形式分，有指針式、數(shù)字式等；按工作原理分，有恒流式和恒溫式。

       恒流式風(fēng)速儀原理是熱線電流保持不變，溫度變化時(shí)，熱線電阻改變，因而兩端電壓變化，測(cè)得風(fēng)速。而恒溫式是指熱線溫度不變，然后根據(jù)施加的電流測(cè)得風(fēng)速。相較于恒流式，恒溫式應(yīng)用更為廣泛，熱線長(zhǎng)度在0.5-2mm，直徑在1-10um，材料為鉑、鎢或鉑銠合金。

       風(fēng)速探頭按流速范圍可分為三個(gè)區(qū)段：0-5m/s，5-40m/s和40-100m/s三種，分別為低速、中速和高速。其中熱敏式探頭主要應(yīng)用于低速，輪轉(zhuǎn)式探頭用于中速效果最理想。1 風(fēng)速儀的熱敏式探頭。熱敏式探頭的工作原理是基于冷沖擊氣流帶走熱元件上的熱量，借助一個(gè)調(diào)節(jié)開(kāi)關(guān)，保持溫度恒定，則調(diào)節(jié)電流和流速成正比關(guān)系。當(dāng)在湍流中使用熱敏式探頭時(shí)，來(lái)自各個(gè)方向的氣流同時(shí)沖擊熱元件，從而會(huì)影響到測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。在湍流中測(cè)量時(shí)，熱敏式風(fēng)速儀流速傳感器的示值往往高于轉(zhuǎn)輪式探頭。以上現(xiàn)象可以在管道測(cè)量過(guò)程中觀察到。根據(jù)管理管道紊流的不同設(shè)計(jì)，甚至在低速時(shí)也會(huì)出現(xiàn)。因此，風(fēng)速儀測(cè)量過(guò)程應(yīng)在管道的直線部分進(jìn)行。直線部分的起點(diǎn)應(yīng)至少在測(cè)量點(diǎn)前10×D（D=管道直徑，單位為CM）外；終點(diǎn)至少在測(cè)量點(diǎn)后4×D處。流體截面不得有任何遮擋。（棱角，重懸，物等）。而轉(zhuǎn)輪式探頭的工作原理是基于把轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，先經(jīng)過(guò)一個(gè)臨近感應(yīng)開(kāi)頭，對(duì)轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行“計(jì)數(shù)”并產(chǎn)生一個(gè)脈沖系列，再經(jīng)檢測(cè)儀轉(zhuǎn)換處理，即可得到轉(zhuǎn)速值。風(fēng)速儀的大口徑探頭（60mm,100mm)適合于測(cè)量中、小流速的紊流（如在管道出口）。風(fēng)速儀的小口徑探頭更適于測(cè)量管道橫截面大于探險(xiǎn)頭橫截面貌一新100倍以上的氣流。

       風(fēng)速儀熱線有單線，還有雙線和三線式，用以測(cè)量各個(gè)方向的速度分量。從從熱線輸出的電信號(hào)，經(jīng)放大、補(bǔ)償和數(shù)字化后輸入計(jì)算機(jī)，可提高測(cè)量精度，自動(dòng)完成數(shù)據(jù)后處理過(guò)程，擴(kuò)大測(cè)速功能，如同時(shí)完成瞬時(shí)值和時(shí)均值、合速度和分速度、湍流度和其他湍流參數(shù)的測(cè)量。熱線風(fēng)速計(jì)在善于測(cè)量低風(fēng)速，在測(cè)量中具有不可替代的作用。如今，熱式風(fēng)速計(jì)主要用于采暖、通風(fēng)、空氣調(diào)節(jié)、環(huán)境保護(hù)、節(jié)能監(jiān)測(cè)、氣象、農(nóng)業(yè)、冷藏、干燥、勞動(dòng)衛(wèi)生調(diào)查、潔凈車間和各種風(fēng)速實(shí)驗(yàn)室等方面。