風(fēng)速儀即風(fēng)速計,主要用于測量氣流平均流動的速度和方向;測量來流的脈動速度及其頻譜;測量湍流中的雷諾應(yīng)力及兩點的速度相關(guān)性、時間相關(guān)性;測量流體溫度(事先測出探頭電阻隨流體溫度的變化曲線,然后根據(jù)測得的探頭電阻就可確定溫度。)
根據(jù)測試風(fēng)速的原理不同,風(fēng)速計又可分為熱式風(fēng)速計、皮拖管式風(fēng)速計、超音波式風(fēng)速計、葉輪式風(fēng)速計等。下面就這幾種風(fēng)速計進行介紹。
一、熱式風(fēng)速計
該風(fēng)速計是將流速信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?,?dāng)風(fēng)經(jīng)過處于通電狀態(tài)下的傳感器時會冷卻其熱度,此時測量傳感器產(chǎn)生的電阻變化就可得出風(fēng)速。熱式風(fēng)速計還可測量流體溫度或密度,現(xiàn)在大多數(shù)熱式風(fēng)速計備有帶刻度伸縮型及彎曲型兩種探頭可供選擇,具有強大的數(shù)據(jù)存儲及數(shù)據(jù)處理功能。
優(yōu)點:探頭具有互換性,并保持很高的精度;測試范圍廣;攜帶便利,性價比高,應(yīng)用范圍廣泛。
不足:不能得出風(fēng)向的信息。
二、皮拖管式風(fēng)速計(壓差式風(fēng)速儀)
壓差式風(fēng)速儀在流動面的正面有小孔,這些小孔與之形成直角方向,其內(nèi)部嵌有從各個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。該風(fēng)速計主要是作為高速域的風(fēng)速校正來使用。
優(yōu)點:原理比較簡單,價格便宜。
三.超音波式風(fēng)速計
超音波式風(fēng)速計利用發(fā)送聲波脈沖,測量接收端的時間或頻率(多普勒變換)差別來計算風(fēng)速和風(fēng)向的風(fēng)速風(fēng)向測量儀器,又稱“聲學(xué)風(fēng)速表”,可精確測量大氣湍流等要素。
優(yōu)點:沒有運動部件,沒有機械磨損;時間響應(yīng)快,靈敏度高;測量的結(jié)果屬于線性輸出,準(zhǔn)確度較高;可以測量任意方向的風(fēng)速,且在測風(fēng)的同時還可以測量大氣的溫度。
不足:傳感器部分體積較大;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。
四. 葉輪式風(fēng)速計
該風(fēng)速計是應(yīng)用風(fēng)車的原理,通過測試葉輪的轉(zhuǎn)數(shù)來測試風(fēng)速,主要應(yīng)用于氣象觀測等。
優(yōu)點:原理比較簡單,價格便宜。
不足:測試精確度較低,不適合微風(fēng)速和細小風(fēng)速變化的測試。
如何選擇一款合適的風(fēng)速儀,應(yīng)該先明確以下幾點:
1、首先要確定風(fēng)向,如無法確定,則考慮全風(fēng)向的風(fēng)速儀。
2、其次是確定要測一個點的風(fēng)速,還是測一個面的風(fēng)速。如果最終要測的是面風(fēng)速,優(yōu)先考慮面風(fēng)速儀和葉輪式風(fēng)速儀。
3、如果是測點風(fēng)速,那應(yīng)該估計一下風(fēng)速的大致范圍。熱式風(fēng)速儀更適合用于溫度變化不大,風(fēng)速在50m/s以內(nèi),干凈的環(huán)境中。特別在小風(fēng)速的時候,熱式風(fēng)速儀的響應(yīng)是很精確的。而皮托管式風(fēng)速儀則更適用于風(fēng)速較大的情況,且對測量環(huán)境的溫度和干凈程度也沒有太大要求,購入成本和維護成本也更有優(yōu)勢。
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