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风速仪的各部件组成结构 风速仪是如何工作的

时间:2020-08-04    来源:仪多多仪器网    作者:仪多多商城     
风速仪的各部件组成结构 风速仪是基于冷冲击气流带走热元件上的热量,借助一个调节开关,保持温度恒定,则调节电流和流速成正比关系。当在湍流中使用热敏式探头时,来自各个方向的气流同时冲击热元件,从而会影响到测量结果的准确性。在湍流中测量时,热敏式风速仪流速传感器的示值往往高于转轮式探头。以上现象可以在管道测量过程中观察到。根据管理管道紊流的不同设计,甚至在低速时也会出现。 因此,风速仪测量过程应在管道的直线部分进行。直线部分的起点应至少在测量点前10×D(D=管道直径,单位为CM)外;终点至少在测量点后4×D处。流体截面不得有任何遮挡 风速仪的转轮式探头 风速仪的转轮式探头的工作原理是基于把转动转换成电信号,先经过一个临近感应开头,对转轮的转动进行“计数”并产生一个脉冲系列,再经检测仪转换处理,即可得到转速值。 风速仪的大口径探头(60mm,100mm)适合于测量中、小流速的紊流(如在管道出口)。风速仪的小口径探头更适于测量管道横截面大于探险头横截面积100倍以上的气流。 风速仪在空气流中的定位风速仪的转轮式探头的正确调整位置,是气流流向平行于转轮轴。在气流中轻轻转动探头时,示值会随之发生变化。当读数达到最大值时,即表明探头处于正确测量位置。在管道中测量时,管道平直部分的起点到测量点的距离应大于是0XD,紊流对风速仪的热敏式探头和皮托管的影响相对较小。 风速仪在管道内气流流速测量实践证明风速仪的16mm的探头用途广泛。其尺寸大小既保证了良好的通透性,又能承受更高达60m/s的流速。管道内气流流速测量作为可行的测量方法之一,间接测量规程(栅极测量法)适用空气测量。 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,如图2.1所示。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;最小的探头直径仅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,如图2.2所示。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。
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;高速:40至100m/s。风速仪的热敏式探头用于0至5m/s的精确测量;风速仪的转轮式探头测量5至40m/s的流速效果较好;而利用皮托管则可在高速范围内得到较佳结果。正确选择风速仪的流速探头的一个附加标准是温度,通常风速仪的热敏式传感器的使用温度约达+-70C。特制风速仪的转轮探头可达350C。皮托管用于+350C以上。



    风速仪探头可以选择:热敏探头、叶轮探头、皮托管

    风速可以分为三个测量区:低风速0至5m/s、中风速5至40m/s、高风速40至100m/s

    皮托管--主要应用在高温测量

    皮托管开口接受总压力,并将它导入到压探头中力的连接(a)。纯静态压力被充入侧槽,并被导入到压力探头中的连接(b)。产生的差压就是之后被分析和指示的风速压力(与动态流量有关的压力)。当用热敏探头时,皮托管比叶轮更适合于反应于湍流。因此,在皮托管测量期间,还必须保证自由的入口和出口通道

    绝对压力偏移

    因为在计算中使用1200g/m3的平均空密度,常常会出现测量误差。当测量窗外风量时,实际空气密度可能与给定的平均值偏离达±10%。因此,可能导致风量的不精确度达±5%。testo400通过启用皮托管的压力到风速自动转换,可以补偿这个误差。然后,可以在这些m/s值中直接执行多点平均计算。

    风速仪热敏探头--热风速计比较适合于低风速

    热敏探头测定法是基于风冷却因素的原理。一个物体被加热至固定的温度,然后置于气流中。通过测量保持先前的温度所需要的能量的多少,确定清晰指示的风速。风速越高,保持稳定的温度所需要的能量就越多。热敏风速计可以用热线或热球探头来实现。速,风标用于中风速范围,皮托管在高风速风速下可达到最大精确度。适当选择正确的风速探头还取决于应用温度。例如,热风速计仅具有有限的工作温度范围。

    当热线消耗较少能量时,它有高敏感性,并且容易断裂。球越坚固,就越难断裂,但是需要更多能量维持温度,这是以电池的寿命为代价。这种现象可以在管道中测量时观察。取决于管道的设计,甚至在低风速时都可能发生湍流。因此,你应在管道的直管部分测量。

    风速仪叶轮探头--适合于高风速测量

    叶轮探头的测量原理是基于旋转到电信号的转换。感应接近开关对叶轮的转数“计数”,并提供在中转换的脉冲序列,然后作为风速值指示。大直径探头(60mm,100mm)适合于较小或中等风速下的湍流的测量(例如出口管道)。小直径更适合于管道中的测量,在这种情况下,管道横截面必须比探头横截面大100倍。16mm的探头被证明非常通用。它大到足以平衡湍流,小到足以方便地插入管道。在气流中定位正确地调节叶轮探头,以使气流方向与叶轮轴平行。

    如果在气流中轻轻转动测量探头,仪器中显示的值就会改变。在气流中正确地定位测量探头,才能使显示的值最大化。在管道中测量风速为了在管道中精确测量风速,应执行多点横向移动。







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