風(fēng)速計(jì)原理

       風(fēng)速計(jì)其基本原理是將一根細(xì)的金屬絲放在流體中，通電流加熱金屬絲，使其溫度高于流體的溫度，因此將金屬絲稱為“”。當(dāng)流體沿垂直方向流過金屬絲時(shí)，將帶走金屬絲的一部分熱量，使金屬絲溫度下降。根據(jù)強(qiáng)迫對(duì)流熱交換理論，可導(dǎo)出散失的熱量Q與流體的速度v之間存 在關(guān)系式。標(biāo)準(zhǔn)的探頭由兩根支架張緊一根短而細(xì)的金屬絲組成，金屬絲通常用鉑、銠、鎢等熔點(diǎn)高、延展性好的金屬制成。常用的絲直徑為5μm，長為2 mm；zui小的探頭直徑僅1μm，長為0.2 mm。根據(jù)不同的用途，探頭還做成雙絲、三絲、斜絲及V形、X形等。為了增加強(qiáng)度，有時(shí)用金屬膜代替金屬絲，通常在一熱絕緣的基體上噴鍍一層薄金屬膜，稱為熱膜探頭，探頭在使用前必須進(jìn)行校準(zhǔn)。靜態(tài)校準(zhǔn)是在專門的標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)洞里進(jìn)行的，測(cè)量流速與輸出電壓之間的關(guān)系并畫成標(biāo)準(zhǔn)曲線；動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)是在已知的脈動(dòng)流場(chǎng)中進(jìn)行的，或在風(fēng)速儀加熱電路中加上一脈動(dòng)電信號(hào)，校驗(yàn)風(fēng)速儀的頻率響應(yīng)，若頻率響應(yīng)不佳可用相應(yīng)的補(bǔ)償線路加以改善。 　　0至100m/s的流速測(cè)量范圍可以分為三個(gè)區(qū)段：低速：0至5m/s；中速：5至40m/s；高速：40至100m/s。風(fēng)速儀的熱敏式探頭用于0至5m/s的精確測(cè)量；風(fēng)速儀的轉(zhuǎn)輪式探頭測(cè)量5至40m/s的流*果；而利用皮托管則可在高速范圍內(nèi)得到*結(jié)果。正確選擇風(fēng)速儀的流速探頭的一個(gè)附加標(biāo)準(zhǔn)是溫度，通常風(fēng)速儀的熱敏式傳感器的使用溫度約達(dá)+-70C。特制風(fēng)速儀的轉(zhuǎn)輪探頭可達(dá)350C。皮托管用于+350C以上。 

校準(zhǔn)維護(hù)

　　表屬于安全防護(hù)、環(huán)境監(jiān)測(cè)類的計(jì)量儀表，是我國計(jì)量法規(guī)定的強(qiáng)制性檢定計(jì)量器具。除出廠銷售需要具備相應(yīng)的校準(zhǔn)報(bào)告，也需按JJG（建設(shè)）0001-1992 《熱球式風(fēng)速儀檢定規(guī)程》的要求每年定期到國家空調(diào)設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心或者中國建筑科學(xué)研究院建筑能源與環(huán)境檢測(cè)中心進(jìn)行定期校準(zhǔn)，并根據(jù)其出具法定校準(zhǔn)證書對(duì)儀器各方面進(jìn)行調(diào)整以獲得*工作狀態(tài)。 　　除保持日常數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性外，日常維護(hù)使用中還要注意以下幾點(diǎn)： 　　

1.禁止在可燃性氣體環(huán)境中使用。 　　

2.禁止將探頭置于可燃性氣體中。否則，可能導(dǎo)致火災(zāi)甚至爆炸。 　　

3.請(qǐng)依據(jù)使用說明書的要求正確使用。使用不當(dāng)，可能導(dǎo)致觸電、火災(zāi)和傳感器的損壞。 　　

4.在使用中，如遇散發(fā)出異常氣味、聲音或冒煙，或有液體流入內(nèi)部，請(qǐng)立即關(guān)機(jī)取出電池。否則，將有被電擊、火災(zāi)和損壞的危險(xiǎn)。 　　

5.不要將探頭和本體暴露在雨中。否則，可能有電擊、火災(zāi)和傷及人身的危險(xiǎn)。 　　

6.不要觸摸探頭內(nèi)部傳感器部位。 　　

7.*不使用時(shí)，請(qǐng)取出內(nèi)部的電池。否則，將電池可能漏液，導(dǎo)致?lián)p壞。 　　

8.不要將放置在高溫、高濕、多塵和陽光直射的地方。否則，將導(dǎo)致內(nèi)部器件的損壞或風(fēng)速儀性能變壞。 　　

9.不要用揮發(fā)性液體來擦拭。否則，可能導(dǎo)致風(fēng)速儀殼體變形變色。表面有污漬時(shí)，可用柔軟的織物和中性洗滌劑來擦拭。 　　

10.不要摔落或重壓。否則，將導(dǎo)致的故障或損壞。 　　

11.不要在帶電的情況下觸摸探頭的傳感器部位。否則，將影響測(cè)量結(jié)果或?qū)е聝?nèi)部電路的損壞。 

探頭選擇

　　風(fēng)速儀的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)*×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） 

的轉(zhuǎn)輪式探頭

　　風(fēng)速儀的轉(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)過一個(gè)臨近感應(yīng)開頭，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100倍以上的氣流。 

特點(diǎn)

1、體積小，對(duì)流場(chǎng)干擾??； 

2．適用范圍廣。不僅可用于氣體也可用于液體，在氣體的亞聲速、跨聲速和超聲速流動(dòng)中均可使用 　　

3．頻率響應(yīng)高，可高達(dá)1 MH z。 　

4．測(cè)量精度高，重復(fù)性好。風(fēng)速儀的缺點(diǎn)是探頭對(duì)流場(chǎng)有一定干擾，容易斷裂。 　　

5．除了測(cè)量平均速度外，還可測(cè)量脈動(dòng)值和湍流量；除了測(cè)量單方向運(yùn)動(dòng)外還可同時(shí)測(cè)量多個(gè)方向的速度分量。 

主要用途

1、測(cè)量平均流動(dòng)的速度和方向。 

2．測(cè)量來流的脈動(dòng)速度及其頻譜。 　　

3．測(cè)量湍流中的雷諾應(yīng)力及兩點(diǎn)的速度相關(guān)性、時(shí)間相關(guān)性。 　　

4．測(cè)量壁面切應(yīng)力（通常是采用與壁面平齊放置的熱膜探頭來進(jìn)行的，原理與測(cè)速相似）。 　　

5．測(cè)量流體溫度（事先測(cè)出探頭電阻隨流體溫度的變化曲線，然后根據(jù)測(cè)得的探頭電阻就可確定溫度。 　　除此以外還開發(fā)出許多專業(yè)用途。 

使用方法

1．使用前觀察電表的指針是否指于零點(diǎn)，如有偏移，可輕輕調(diào)整電表的機(jī)械調(diào)整螺絲，使指針回到零點(diǎn)；　

2．將校正開關(guān)置于斷的位置 　　

3．將測(cè)桿插頭插在插座上，測(cè)桿垂直向上放置，螺塞壓緊使探頭密封，“校正開關(guān)”置于滿度位置，慢慢調(diào)整“滿度調(diào)節(jié)”旋紐，使電表指針指在滿度位置； 　　

4．將“校正開關(guān)”置于“零位”，慢慢調(diào)整“粗調(diào)”、“細(xì)調(diào)”兩個(gè)旋紐，使電表指針指在零點(diǎn)的位置 　　

5．經(jīng)以上步驟后，輕輕拉動(dòng)螺塞，使測(cè)桿探頭露出（長短可根據(jù)需要選擇），并使探頭上的紅點(diǎn)面對(duì)對(duì)著風(fēng)向，根據(jù)電表度讀數(shù)，查閱校正曲線，即可查出被測(cè)風(fēng)速； 　　

6．在測(cè)定若干分后（10min左右），必須重復(fù)以上3、4步驟一次，使儀表內(nèi)的電流得到標(biāo)準(zhǔn)化 

7．測(cè)畢，應(yīng)將“校正開關(guān)”置于斷的位置。 　　將流速信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的一種測(cè)速儀器，也可測(cè)量流體溫度或密度。其原理是，將一根通電加熱的細(xì)金屬絲（稱）置于氣流中，在氣流中的散熱量與流速有關(guān)，而散熱量導(dǎo)致溫度變化而引起電阻變化，流速信號(hào)即轉(zhuǎn)變成電信號(hào)。它有兩種工作模式：

①恒流式。通過的電流保持不變，溫度變化時(shí)，電阻改變，因而兩端電壓變化，由此測(cè)量流速；

②恒溫式。的溫度保持不變，如保持150℃，根據(jù)所需施加的電流可度量流速。恒溫式比恒流式應(yīng)用更廣泛。長度一般在0.5～2毫米范圍，直徑在1～10微米范圍，材料為鉑、鎢或鉑銠合金等。若以一片很薄（厚度小于0.1微米）的金屬膜代替金屬絲，即為熱膜風(fēng)速儀，功能與熱絲相似，但多用于測(cè)量液體流速。除普通的單線式外，還可以是組合的雙線式或三線式，用以測(cè)量各個(gè)方向的速度分量。從輸出的電信號(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。風(fēng)速儀與皮托管相比，具有探頭體積小，對(duì)流場(chǎng)干擾?。豁憫?yīng)快，能測(cè)量非定常流速；能測(cè)量很低速（如低達(dá)0.3米/秒）等優(yōu)點(diǎn)。

測(cè)量范圍