???風(fēng)速計其基?本原理是將一根細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,因此將金屬絲風(fēng)速計稱為“熱線”。當(dāng)流體沿垂直方向流過金屬絲時,將帶走金屬絲的一部分熱量,使金屬絲溫度下降。根據(jù)強迫對流熱交換理論,可導(dǎo)出熱線散失的熱量Q與流體的速度v之間存風(fēng)速計在關(guān)系式。標(biāo)準(zhǔn)的熱線探頭由兩根支架張緊一根短而細的金屬絲組成,如圖2.1所示。金屬絲通常用鉑、銠、鎢等熔點高、延展性好的金屬制成。常用的絲直徑為5μm,長為2mm;最小的探頭直徑僅1μm,長為0.2mm。
根據(jù)不同的用途,熱線探頭還做成雙絲、三絲、斜絲及V形、X形等。為了增加強度,有時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,熱線探頭在使用前必須進行校準(zhǔn)。靜態(tài)校準(zhǔn)是在專門的標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)洞里進行的,測量流速與輸出電壓之間的關(guān)系并畫成標(biāo)準(zhǔn)曲線;動態(tài)校準(zhǔn)是在已知的脈動流場中進行的,或在風(fēng)速儀加熱電路中加上一脈動電信號,校驗熱線風(fēng)速儀的頻率響應(yīng),若頻率響應(yīng)不佳可用相應(yīng)的補償線路加以改善。
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(fēng)速儀的熱敏式探頭用于0至5m/s的精確測量;風(fēng)速儀的轉(zhuǎn)輪式探頭測量5至40m/s的流速效果較好;而利用皮托管則可在高速范圍內(nèi)得到較佳結(jié)果。正確選擇風(fēng)速儀的流速探頭的一個附加標(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+-70C。特制風(fēng)速儀的轉(zhuǎn)輪探頭可達350C。皮托管用于+350C以上。
使用風(fēng)速儀時?,我們應(yīng)注意以下幾點:
1.禁止在可燃性氣體環(huán)境中使用風(fēng)速計。
2.禁止將風(fēng)速計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.請依據(jù)使用說明書的要求正確使用風(fēng)速計。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,如遇風(fēng)速計散發(fā)出異常氣味、聲音或冒煙,或有液體流入風(fēng)速計內(nèi)部,請立即關(guān)機取出電池。否則,將有被電擊、火災(zāi)和損壞風(fēng)速計的危險。
5.不要將探頭和風(fēng)速計本體暴露在雨中。否則,可能有電擊、火災(zāi)和傷及人身的危險。
6.不要觸摸探頭內(nèi)部傳感器部位。
7.風(fēng)速計長期不使用時,請取出內(nèi)部的電池。否則,將電池可能漏液,導(dǎo)致風(fēng)速計損壞。
8.不要將風(fēng)速計放置在高溫、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)性液體來擦拭風(fēng)速計。否則,可能導(dǎo)致風(fēng)速儀殼體變形變色。風(fēng)速計表面有污漬時,可用柔軟的織物和中性洗滌劑來擦拭。
10.不要摔落或重壓風(fēng)速計。否則,將導(dǎo)致風(fēng)速計的故障或損壞。
11.不要在風(fēng)速計帶電的情況下觸摸探頭的傳感器部位。否則,將影響測量結(jié)果或?qū)е嘛L(fēng)速計內(nèi)部電路的損壞。?xml:namespace>
風(fēng)速儀為測量空氣流速的儀器,一般分為脈沖頻率式及模擬信號2種。其中脈沖頻率分為5V,12V,24V,及正弦(激勵電壓峰值)等;模擬信號為0-5V,0-10V,0-20mA,4-20mA等。分別通過接入記數(shù)通道或模擬量通道引入主控制器計算得到參考風(fēng)速。風(fēng)速測試一般有平均風(fēng)速的測試和紊流成分(風(fēng)的亂流1~150KHz、與變動不同)的測試。市面上常見的熱式風(fēng)速計測試的是平均風(fēng)速。測試平均風(fēng)速的方法有熱式、超音波式、葉輪式、及皮拖管式等。
1、熱式風(fēng)速計
該方式是測試處于通電狀態(tài)下傳感器因風(fēng)而冷卻時產(chǎn)生的電阻變化,由此測試風(fēng)速。不能得出風(fēng)向的信息。
除攜帶容易方便外,成本性能比高,作為風(fēng)速計的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品廣泛地被采用。
熱式風(fēng)速計的素子有使用白金線、電熱偶、半導(dǎo)體的。
2、超音波式
該方式是測試傳送一定距離的超音波時間,因風(fēng)的影響而使到達時間延遲,由此測試風(fēng)速。
3次方時,可以知道風(fēng)向。
傳感器部較大,在測試部周圍,有可能發(fā)生紊流,使流動不規(guī)則。
用途受到限定,普及度低。
3、葉輪式
該方式是應(yīng)用風(fēng)車的原理,通過測試葉輪的轉(zhuǎn)數(shù),測試風(fēng)速。用于氣象觀測等。
原理比較簡單,價格便宜,但測試精度較低,所以不適合微風(fēng)速的測試和細小風(fēng)速變化的測試,普及度低。
4、皮拖管式
在流動面的正面有與之形成直角方向的小孔,內(nèi)部藏有從各自孔里分別提取壓力的細管。
通過測試其壓力差(前者為全壓、后者為靜壓),就可知道風(fēng)速。
原理比較簡單,價格便宜,但與流動面必須設(shè)置成直角,否則不能進行正確的點焊機測試。
不適合一般用。不是作為風(fēng)速計,而是作為高速域的風(fēng)速校正來使用。
風(fēng)速計廣泛應(yīng)用于電力、鋼鐵、石化、節(jié)能等行業(yè),在北京奧運會中還有其他的應(yīng)用,帆船比賽、劃艇比賽、野外射擊比賽等都需要用到風(fēng)速儀?,F(xiàn)在的風(fēng)速儀比較先進,除了測量風(fēng)速外同時還可以測風(fēng)溫、風(fēng)量。推薦使用的行業(yè):出海捕撈業(yè)、各類風(fēng)扇制造業(yè)、需要抽風(fēng)排氣系統(tǒng)的行業(yè)等。