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風速的測量

更新時間:2012-09-04 點擊量:2071

 

測量空氣流速的儀器。它的種類較多,氣象臺zui常用的為風杯計速計,它由3個互成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方向。整個感應(yīng)器部分安裝在一根垂直旋轉(zhuǎn)軸上,在風力的作用下,風杯繞軸以正比于風速的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。另一種旋轉(zhuǎn)式風速計為旋槳式風速計,由一個三葉或四頁螺旋槳組成感應(yīng)部分,將其安裝在一個風向標的前端,使它隨時對準風的來向。槳葉繞水平軸以正比于風速的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。常用的風速計還有:利用被加熱物體的散熱率與風速相關(guān)原理制成的風速計;利用聲波傳布受風速影響而增加和減少原理制成的超聲波風速表。
風速儀探頭選擇
0至100m/s的流速測量范圍可以分為三個區(qū)段:
低速:0至5m/s;
中速:5至40m/s;
高速:40至100m/s;
風速儀的熱敏式探頭可用于0至5m/s的測量;風速儀的轉(zhuǎn)輪式探頭測量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。正確選擇風速儀的流速探頭的一個附加標準是溫度,通常風速儀的熱敏式傳感器的使用溫度約達±70℃。特制風速儀的轉(zhuǎn)輪探頭可達350℃。皮托管用于350℃以上。具體細節(jié)如下:
1.風速儀的熱敏式探頭
風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。當在湍流中使用熱敏式探頭時,來自各個方向的氣流同時沖擊熱元件,從而會影響到測量結(jié)果的準確性。在湍流中測量時,熱敏式風速儀流速傳感器的示值往往高于轉(zhuǎn)輪式探頭。以上現(xiàn)象可以在管道測量過程中觀察到。根據(jù)管理管道紊流的不同設(shè)計,甚至在低速時也會出現(xiàn)。因此,風速儀測量過程應(yīng)在管道的直線部分進行。直線部分的起點應(yīng)至少在測量點**D(D=管道直徑,單位為cm)外;終點應(yīng)至少在測量點后4*D處。流體截面不得有任何遮擋。(棱角、重懸物等)
2.風速儀的轉(zhuǎn)輪式探頭
   風速儀的轉(zhuǎn)輪式探頭的工作原理是基于把轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換成電信號,先經(jīng)過一個臨近感應(yīng)開頭,對轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)動進行“計數(shù)”并產(chǎn)生一個脈沖系列,再經(jīng)檢測儀轉(zhuǎn)換處理,即可得到轉(zhuǎn)速值。風速儀的大口徑探頭(60mm,100mm)適合于測量中、小流速的紊流(如在管道出口)。風速儀的小口徑探頭更適于測量管道截面大于探頭截面100倍以上的氣流。