便攜式風(fēng)速計(jì)使用的一些技術(shù)性手段分析
更新時(shí)間:2017-12-13 點(diǎn)擊次數(shù):1220次
便攜式風(fēng)速計(jì),是測(cè)量空氣流速的儀器。它的種類較多,氣象臺(tái)站zui常用的為風(fēng)杯風(fēng)速計(jì),它由3個(gè)互成120°固定在支架上的拋物錐空杯組成感應(yīng)部分,空杯的凹面都順向一個(gè)方向。整個(gè)感應(yīng)部分安裝在一根垂直旋轉(zhuǎn)軸上,在風(fēng)力的作用下,風(fēng)杯繞軸以正比于風(fēng)速的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。
便攜式風(fēng)速計(jì)用在采暖、通風(fēng)、空氣調(diào)節(jié)、氣象、農(nóng)業(yè)、冷藏、干燥、勞動(dòng)衛(wèi)生調(diào)查等各方面。需要測(cè)定室內(nèi)外或模型的氣流速度時(shí)都可使用,是一種測(cè)量低風(fēng)速度的基本儀器。
便攜式風(fēng)速計(jì)由熱球式測(cè)頭和測(cè)量?jī)x表兩部分組成。測(cè)桿的頭部有一直徑約0.8毫米的玻璃球。球內(nèi)繞有加熱玻璃球用的的鎳鉻絲線圈和兩個(gè)串聯(lián)的熱電偶。熱電偶的冷端連接在磷銅質(zhì)的支柱上,直接暴露在氣流中,當(dāng)一定大小的電流通過加圈后,玻璃球的溫度升高,升高的程度和氣流的速度有關(guān),流速小時(shí)升高的程度大,反之升高的程度小。升高程度的大小通過熱電偶產(chǎn)生熱電勢(shì)在電表上指示出來。因此在校正后,即可用電表讀數(shù)表示氣流的速度。
便攜式風(fēng)速計(jì)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)。
便攜式風(fēng)速計(jì)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),便攜式風(fēng)速計(jì)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)。