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风速仪原理以及使用时续注意的问题 风速仪是如何工作的

时间:2020-08-12    来源:仪多多仪器网    作者:仪多多商城     

???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之间存风速计在关系式。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2mm;最小的探头直径仅1μm,长为0.2mm。
  
  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。
  
  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。
  
  使用风速仪?,我们应注意以下几点:
  
  1.禁止在可燃性气体环境中使用风速计。
  
  2.禁止将风速计探头置于可燃性气体中。否则,可能导致火灾甚至爆炸。
  
  3.请依据使用说明书的要求正确使用风速计。使用不当,可能导致触电、火灾和传感器的损坏。
  
  4.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。
  
  5.不要将探头和风速计本体暴露在雨中。否则,可能有电击、火灾和伤及人身的危险。
  
  6.不要触摸探头内部传感器部位。
  
  7.风速计长期不使用时,请取出内部的电池。否则,将电池可能漏液,导致风速计损坏。
  
  8.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。
  
  9.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。
  
  10.不要摔落或重压风速计。否则,将导致风速计的故障或损坏。
  
  11.不要在风速计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。



    风速仪为测量空气流速的仪器,一般分为脉冲频率式及模拟信号2种。其中脉冲频率分为5V,12V,24V,及正弦(激励电压峰值)等;模拟信号为0-5V,0-10V,0-20mA,4-20mA等。分别通过接入记数通道或模拟量通道引入主控制器计算得到参考风速。风速测试一般有平均风速的测试和紊流成分(风的乱流1~150KHz、与变动不同)的测试。市面上常见的热式风速计测试的是平均风速。测试平均风速的方法有热式、超音波式、叶轮式、及皮拖管式等。


    1、热式风速计


    该方式是测试处于通电状态下传感器因风而冷却时产生的电阻变化,由此测试风速。不能得出风向的信息。


    除携带容易方便外,成本性能比高,作为风速计的标准产品广泛地被采用。


    热式风速计的素子有使用白金线、电热偶、半导体的。


    2、超音波式


    该方式是测试传送一定距离的超音波时间,因风的影响而使到达时间延迟,由此测试风速。


    3次方时,可以知道风向。


    传感器部较大,在测试部周围,有可能发生紊流,使流动不规则。


    用途受到限定,普及度低。


    3、叶轮式


    该方式是应用风车的原理,通过测试叶轮的转数,测试风速。用于气象观测等。


    原理比较简单,价格便宜,但测试精度较低,所以不适合微风速的测试和细小风速变化的测试,普及度低。


    4、皮拖管式


    在流动面的正面有与之形成直角方向的小孔,内部藏有从各自孔里分别提取压力的细管。


    通过测试其压力差(前者为全压、后者为静压),就可知道风速。


    原理比较简单,价格便宜,但与流动面必须设置成直角,否则不能进行正确的点焊机测试。


    不适合一般用。不是作为风速计,而是作为高速域的风速校正来使用。


    风速计广泛应用于电力、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。现在的风速仪比较先进,除了测量风速外同时还可以测风温、风量。推荐使用的行业:出海捕捞业、各类风扇制造业、需要抽风排气系统的行业等。


   







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