风速计(anemometer)是测量空气流速的仪器。它的种类较多,气象台站常用的为风杯风速计,它由3个互成120°固定在支架上的抛物锥空杯组成感应部分,空杯的凹面都顺向一个方向。整个感应部分安装在一根垂直旋转轴上,在风力的作用下,风杯绕轴以正比于风速的转速旋转。
风速计的主要用途
1、测量平均流动的速度和方向。
2.测量来流的脉动速度及其频谱。
3.测量湍流中的雷诺应力及两点的速度相关性、时间相关性。
4.测量壁面切应力(通常是采用与壁面平齐放置的热膜探头来进行的,原理与测速相似)。
5.测量流体温度(事先测出探头电阻随流体温度的变化曲线,然后根据测得的探头电阻就可确定温度。
风速计工作原理
风速计其基本原理是将一根细的金属丝放在流体中,通电流加热金属丝,使其温度高于流体的温度,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,将带走金属丝的一部分热量,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一根短而细的金属丝组成。金属丝通常用铂、铑、钨等熔点高、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,通常在一热绝缘的基体上喷镀一层薄金属膜,称为热膜探头。热线探头在使用前必须进行校准。静态校准是在专门的标准风洞里进行的,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进行的,或在风速仪加热电路中加上一脉动电信号,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。
风速计使用注意事项
1.不要将探头和风速仪本体暴露在雨中。否则,可能有电击、火灾和伤及人身的危险。
2.不要在风速仪带电的情况下触摸探头的传感器部位。否则,将影响测量结果或导致风速计内部电路的损坏。
3.风速仪长期不使用时,请取出内部的电池。否则,将电池可能漏液,导致风速计损坏。
4.不要用挥发性液体来擦拭风速计。否则,可能导致风速仪壳体变形变色。风速计表面有污渍时,可用柔软的织物和中性洗涤剂来擦拭。
5. 不要将风速计放置在高温、高湿、多尘和阳光直射的地方。否则,将导致内部器件的损坏或风速仪性能变坏。
6.不要摔落或重压风速仪。否则,将导致风速计的故障或损坏。
7.禁止在可燃性气体环境中使用风速计。
8.请依据使用说明书的要求正确使用风速仪。使用不当,可能导致触电、火灾和传感器的损坏。
9.在使用中,如遇风速计散发出异常气味、声音或冒烟,或有液体流入风速计内部,请立即关机取出电池。否则,将有被电击、火灾和损坏风速计的危险。
10.不要拆卸或改装风速计。否则,可能导致电击或火灾。
11.不要触摸探头内部传感器部位。
12.禁止将风速仪探头置于可燃性气体中。否则,可能导致火灾甚至爆炸。
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