風速計作原理

時間：2020/1/2閱讀：2024

風速計(anemometer)是測量空氣流速的儀器。它的種類較多，氣象臺站常用的為風杯風速計，它由3個互成120°固定在支架上的拋物錐空杯組成感應分，空杯的凹面都順向個方向。整個感應分安裝在根垂直旋轉軸上，在風力的作用下，風杯繞軸以正比于風速的轉速旋轉。
作原理

風速計其基本原理是將根細的金屬絲放在流體中，通電流加熱金屬絲，使其溫度于流體的溫度，因此將金屬絲風速計稱為"熱線"。當流體沿垂直方向流過金屬絲時，將帶走金屬絲的分熱量，使金屬絲溫度下降。根據強迫對流熱交換理論，可導出熱線散失的熱量Q與流體的速度v之間存在關系式。標準的熱線探頭由兩根支架張緊根短而細的金屬絲組成。金屬絲通常用鉑、銠、鎢等熔點、延展性好的金屬制成。常用的絲直徑為5μm，長為2 mm;小的探頭直徑僅1μm，長為0.2 mm。根據不同的用途，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，通常在熱緣的基體上噴鍍層薄金屬膜，稱為熱膜探頭。熱線探頭在使用前行校準。靜態校準是在門的標準風洞里行的，測量流速與輸出電壓之間的關系并畫成標準曲線;動態校準是在已知的脈動流場中行的，或在風速儀加熱電路中加上脈動電信號，校驗熱線風速儀的頻率響應，若頻率響應不佳可用相應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段:低速:0至5m/s;中速:5至40m/s;速:40至100m/s。風速儀的熱敏式探頭用于0至5m/s的測量;風速儀的轉輪式探頭測量5至40m/s的流;而利用皮托管則可在速范圍內得到佳結果。正確選擇風速儀的流速探頭的個附加標準是溫度，通常風速儀的熱敏式傳感器的使用溫度約達+-70C。制風速儀的轉輪探頭可達350C。皮托管用于+350C以上。

除保持日常數據的準確性外，日常維護使用中還要注意以下幾點:

1.禁止在可燃性氣體環境中使用風速計。

2.禁止將風速計探頭置于可燃性氣體中。否則，可能導致火災甚至炸。

3.請依據使用說明書的要求正確使用風速計。使用不當，可能導致觸電、火災和傳感器的損壞。

4.在使用中，如遇風速計散發出異常氣味、聲音或冒煙，或有液體流入風速計內，請立即關機取出電池。否則，將有被電擊、火災和損壞風速計的危險。

5.不要將探頭和風速計本體暴露在雨中。否則，可能有電擊、火災和傷及人身的危險。

6.不要觸摸探頭內傳感器位。

7.風速計長期不使用時，請取出內的電池。否則，將電池可能漏液，導致風速計損壞。

8.不要將風速計放置在溫、濕、多塵和陽光直射的地方。否則，將導致內器件的損壞或風速儀性能變壞。

9.不要用揮發性液體來擦拭風速計。否則，可能導致風速儀殼體變形變色。風速計表面有污漬時，可用柔軟的織物和中性洗滌劑來擦拭。

10.不要摔落或重壓風速計。否則，將導致風速計的故障或損壞。

11.不要在風速計帶電的情況下觸摸探頭的傳感器位。否則，將影響測量結果或導致風速計內電路的損壞。

風速計作原理

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