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風(fēng)速計(jì)的介紹及用途
日期：2024-09-22 07:03
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摘要：風(fēng)杯風(fēng)速計(jì)
它是*常見(jiàn)的一種風(fēng)速計(jì)。轉(zhuǎn)杯式風(fēng)速計(jì)*早由英國(guó)魯賓孫發(fā)明，當(dāng)時(shí)是四杯，后來(lái)改用三杯。三個(gè)互成度固定在架上的拋物形或半球形的空杯都順一面，整個(gè)架子連同風(fēng)杯裝在一個(gè)可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的軸上。在風(fēng)力的作用下風(fēng)杯繞軸旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速正比于風(fēng)速。轉(zhuǎn)速可以用電觸點(diǎn)、測(cè)速發(fā)電機(jī)或光電計(jì)數(shù)器等記錄。
螺旋槳式
它是一組三葉或四葉螺旋槳繞水平軸旋轉(zhuǎn)的風(fēng)速計(jì)。螺旋槳裝在一個(gè)風(fēng)標(biāo)的前部，使其旋轉(zhuǎn)平面始終正對(duì)風(fēng)的來(lái)
風(fēng)速計(jì)向，它的轉(zhuǎn)速正比于風(fēng)速。
**風(fēng)速計(jì)
一根被電流加熱的金屬絲...
風(fēng)杯風(fēng)速計(jì)
它是*常見(jiàn)的一種風(fēng)速計(jì)。轉(zhuǎn)杯式風(fēng)速計(jì)*早由英國(guó)魯賓孫發(fā)明，當(dāng)時(shí)是四杯，后來(lái)改用三杯。三個(gè)互成度固定在架上的拋物形或半球形的空杯都順一面，整個(gè)架子連同風(fēng)杯裝在一個(gè)可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的軸上。在風(fēng)力的作用下風(fēng)杯繞軸旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速正比于風(fēng)速。轉(zhuǎn)速可以用電觸點(diǎn)、測(cè)速發(fā)電機(jī)或光電計(jì)數(shù)器等記錄。
螺旋槳式
它是一組三葉或四葉螺旋槳繞水平軸旋轉(zhuǎn)的風(fēng)速計(jì)。螺旋槳裝在一個(gè)風(fēng)標(biāo)的前部，使其旋轉(zhuǎn)平面始終正對(duì)風(fēng)的來(lái)
風(fēng)速計(jì)向，它的轉(zhuǎn)速正比于風(fēng)速。
**風(fēng)速計(jì)
一根被電流加熱的金屬絲，流動(dòng)的空氣使它散熱，利用散熱速率和風(fēng)速的平方根成線性關(guān)系，再通過(guò)電子線路線性化（以便于刻度和讀數(shù)），即可制成**風(fēng)速計(jì)。**風(fēng)速計(jì)分旁熱式和直熱式兩種。旁熱式的**一般為錳銅絲，其電阻溫度系數(shù)近于零，它的表面另置有測(cè)溫元件。直熱式的**多為鉑絲，在測(cè)量風(fēng)速的同時(shí)可以直接測(cè)定**本身的溫度。**風(fēng)速計(jì)在小風(fēng)速時(shí)靈敏度較高，適用于對(duì)小風(fēng)速測(cè)量。它的時(shí)間常數(shù)只有百分之幾秒，是大氣湍流和農(nóng)業(yè)氣象測(cè)量的重要工具。
數(shù)字風(fēng)速計(jì)
數(shù)字風(fēng)速儀是專為各種大型機(jī)械設(shè)備研制開(kāi)發(fā)的大型智能風(fēng)速傳感報(bào)警設(shè)備，其內(nèi)部采用了先進(jìn) 數(shù)字風(fēng)速儀
的微處理器作為控制核心，外圍采用了先進(jìn)的數(shù)字通訊技術(shù)。系統(tǒng)穩(wěn)定性高、抗干擾能力強(qiáng)，檢測(cè)精度高，風(fēng)杯采用特殊材料制成，機(jī)械強(qiáng)度高、抗風(fēng)能力強(qiáng)，顯示器機(jī)箱設(shè)計(jì)新穎獨(dú)特，堅(jiān)固耐用，安裝使用方便。所有的電接口均符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，安裝時(shí)免調(diào)試，適用于不同的工作環(huán)境。
數(shù)字風(fēng)速儀用于測(cè)量瞬時(shí)風(fēng)速和平均風(fēng)速，具有自動(dòng)監(jiān)測(cè)、實(shí)時(shí)顯示、超限報(bào)警控制等功能。
聲學(xué)風(fēng)速計(jì)
在聲波傳播方向的風(fēng)速分量將增加（或減低）聲波傳播速度，利用這種特性制作的聲學(xué)風(fēng)速表可用來(lái)測(cè)量風(fēng)速分量。聲學(xué)風(fēng)速表至少有兩對(duì)感應(yīng)元件，每對(duì)包括發(fā)聲器和接收器各一個(gè)。使兩個(gè)發(fā)聲器的聲波傳播方向相反，如果一組聲波順著風(fēng)速分量傳播，另一組恰好逆風(fēng)傳播，則兩個(gè)接收器收到聲脈沖的時(shí)間差值將與風(fēng)速分量成正比。如果同時(shí)在水平和鉛直方向各裝上兩對(duì)元件，就可以分別計(jì)算出水平風(fēng)速、風(fēng)向和鉛直風(fēng)速。由于超聲波具有抗干擾、方向性好的優(yōu)點(diǎn)，聲學(xué)風(fēng)速表發(fā)射的聲波頻率多在超聲波段。
風(fēng)速計(jì)應(yīng)用
風(fēng)速計(jì)的應(yīng)用很廣泛，在所有領(lǐng)域都能靈活運(yùn)用，，廣泛應(yīng)用于電力、鋼鐵、石化、節(jié)能等行業(yè)，在北京奧運(yùn)會(huì)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)速儀來(lái)測(cè)量。風(fēng)速儀已經(jīng)較為先進(jìn)，除了測(cè)量風(fēng)速外同時(shí)還可以測(cè)風(fēng)溫、風(fēng)量。有很多行業(yè)都需要用到風(fēng)速儀，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)等等。
風(fēng)速計(jì)不同的季節(jié)及不同的地理形勢(shì)，都會(huì)令到大氣中的風(fēng)向不斷變動(dòng)。如海邊日夜的風(fēng)向不同，冬季及夏季亦有不同的季候風(fēng)。研究風(fēng)向可幫助我們預(yù)測(cè)及研究氣候的變化。研究風(fēng)向需要使用風(fēng)速計(jì)。風(fēng)速計(jì)的設(shè)計(jì)多為箭狀，也有做成動(dòng)物形態(tài)，像公雞造型的。風(fēng)速計(jì)的箭羽部份會(huì)隨風(fēng)向轉(zhuǎn)動(dòng)。風(fēng)速計(jì)需裝置於沒(méi)有建筑物或樹(shù)木等，阻擾風(fēng)移動(dòng)的地方。用途及適用范圍QDP系列熱球式電風(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)速的基本儀器。該產(chǎn)品于一九八七年曾被北京市經(jīng)濟(jì)委員會(huì)評(píng)為北京市**產(chǎn)品。工作原理本儀器由熱球式傳感器和測(cè)量?jī)x表兩部分組成。傳感器的頭部有一微小的玻璃球，球內(nèi)燒有加熱玻璃的鎳鉻絲線圈和兩個(gè)串連的熱電偶。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(guò)加**圈后，玻璃球被加熱到一定溫度，此溫度和氣流的速度有關(guān)，流速小時(shí)溫度較高，反之溫度較低。
風(fēng)速計(jì)簡(jiǎn)介
風(fēng)速計(jì)即風(fēng)速儀。
風(fēng)速計(jì)（anemometer）是測(cè)量空氣流速的儀器。它的種類較多，氣象臺(tái)站*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)。另一種旋轉(zhuǎn)式風(fēng)速計(jì)為旋槳式風(fēng)速計(jì)，由一個(gè)三葉或四葉螺旋槳組成感應(yīng)部分，將其安裝在一個(gè)風(fēng)向標(biāo)的前端，使它隨時(shí)對(duì)準(zhǔn)風(fēng)的來(lái)向。槳葉繞水平軸以正比于風(fēng)速的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。
風(fēng)速計(jì)原理
風(fēng)速計(jì)其基本原理是將一根細(xì)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(jì)稱為"**"。當(dāng)流體沿垂直方向流過(guò)金屬絲時(shí)，將帶走金屬絲的一部分熱量，使金屬絲溫度下降。根據(jù)強(qiáng)迫對(duì)流熱交換理論，可導(dǎo)出**散失的熱量Q與流體的速度v之間存在關(guān)系式。標(biāo)準(zhǔn)的**探頭由兩根支架張緊一根短而細(xì)的金屬絲組成，如圖2.1所示。金屬絲通常用鉑、銠、鎢等熔點(diǎn)高、延展性好的金屬制成。常用的絲直徑為5μm，長(zhǎng)為2 mm；*小的探頭直徑僅1μm，長(zhǎng)為0.2 mm。根據(jù)不同的用途，**探頭還做成雙絲、三絲、斜絲及V形、X形等。為了增加強(qiáng)度，有時(shí)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，如圖2.2所示。**探頭在使用前必須進(jìn)行校準(zhǔn)。靜態(tài)校準(zhǔn)是在專門(mén)的標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)洞里進(jìn)行的，測(cè)量流速與輸出電壓之間的關(guān)系并畫(huà)成標(biāo)準(zhǔn)曲線；動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)是在已知的脈動(dòng)流場(chǎng)中進(jìn)行的，或在風(fēng)速儀加熱電路中加上一脈動(dòng)電信號(hào)，校驗(yàn)**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(bǔ)償線路加以改善。
0至100m/s的流速測(cè)量范圍可以分為三個(gè)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**測(cè)量；風(fēng)速儀的轉(zhuǎn)輪式探頭測(cè)量5至40m/s的流速效果*理想；而利用皮托管則可在高速范圍內(nèi)得到*佳結(jié)果。正確選擇風(fēng)速儀的流速探頭的一個(gè)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(dá)+-70C。特制風(fēng)速儀的轉(zhuǎn)輪探頭可達(dá)350C。皮托管用于+350C以上。
風(fēng)速計(jì)校準(zhǔn)維護(hù)
風(fēng)速計(jì)表屬于**防護(hù)、環(huán)境監(jiān)測(cè)類的計(jì)量?jī)x表，是我國(guó)計(jì)量法規(guī)定的強(qiáng)制性檢定計(jì)量器具。除出廠銷售需要具備相應(yīng)的校準(zhǔn)報(bào)告，也需按JJG（建設(shè)）0001-1992 《熱球式風(fēng)速儀檢定規(guī)程》的要求每年定期到國(guó)家空調(diào)設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心或者中國(guó)建筑科學(xué)研究院建筑能源與環(huán)境檢測(cè)中心進(jìn)行定期校準(zhǔn)，并根據(jù)其出具法定校準(zhǔn)證書(shū)對(duì)儀器各方面進(jìn)行調(diào)整以獲得*佳工作狀態(tài)。
除保持日常數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性外，日常維護(hù)使用中還要注意以下幾點(diǎn)：
1.禁止在可燃性氣體環(huán)境中使用風(fēng)速計(jì)。
2.禁止將風(fēng)速計(jì)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(qǐng)依據(jù)使用說(shuō)明書(shū)的要求正確使用風(fēng)速計(jì)。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(jì)散發(fā)出異常氣味、聲音或冒煙，或有液體流入風(fēng)速計(jì)內(nèi)部，請(qǐng)立即關(guān)機(jī)取出電池。否則，將有被電擊、火災(zāi)和損壞風(fēng)速計(jì)的危險(xiǎn)。
5.不要將探頭和風(fēng)速計(jì)[2]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(xiǎn)。
6.不要觸摸探頭內(nèi)部傳感器部位。
7.風(fēng)速計(jì)長(zhǎng)期不使用時(shí)，請(qǐng)取出內(nèi)部的電池。否則，將電池可能漏液，導(dǎo)致風(fēng)速計(jì)損壞。
8.不要將風(fēng)速計(jì)放置在高溫、高濕、多塵和陽(yáng)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(lái)擦拭風(fēng)速計(jì)。否則，可能導(dǎo)致風(fēng)速儀殼體變形變色。風(fēng)速計(jì)表面有污漬時(shí)，可用柔軟的織物和中性洗滌劑來(lái)擦拭。
10.不要摔落或重壓風(fēng)速計(jì)。否則，將導(dǎo)致風(fēng)速計(jì)的故障或損壞。
11.不要在風(fēng)速計(jì)帶電的情況下觸摸探頭的傳感器部位。否則，將影響測(cè)量結(jié)果或?qū)е嘛L(fēng)速計(jì)內(nèi)部電路的損壞。
風(fēng)速計(jì)用途
1、測(cè)量平均流動(dòng)的速度和方向。
2．測(cè)量來(lái)流的脈動(dòng)速度及其頻譜。
3．測(cè)量湍流中的雷諾應(yīng)力及兩點(diǎn)的速度相關(guān)性、時(shí)間相關(guān)性。
4．測(cè)量壁面切應(yīng)力（通常是采用與壁面平齊放置的熱膜探頭來(lái)進(jìn)行的，原理與**測(cè)速相似）。
5．測(cè)量流體溫度（事先測(cè)出探頭電阻隨流體溫度的變化曲線，然后根據(jù)測(cè)得的探頭電阻就可確定溫度。
除此以外還開(kāi)發(fā)出許多專業(yè)用途。
風(fēng)速計(jì)使用方法
1．使用前觀察電表的指針是否指于零點(diǎn)，如有偏移，可輕輕調(diào)整電表的機(jī)械調(diào)整螺絲，使指針回到零點(diǎn)； 2．將校正開(kāi)關(guān)置于斷的位置
3．將測(cè)桿插頭插在插座上，測(cè)桿垂直向上放置，螺塞壓緊使探頭密封，"校正開(kāi)關(guān)"置于滿度位置，慢慢調(diào)整"滿度調(diào)節(jié)"旋紐，使電表指針指在滿度位置；
4．將"校正開(kāi)關(guān)"置于"零位"，慢慢調(diào)整"粗調(diào)"、"細(xì)調(diào)"兩個(gè)旋紐，使電表指針指在零點(diǎn)的位置
5．經(jīng)以上步驟后，輕輕拉動(dòng)螺塞，使測(cè)桿探頭露出（長(zhǎng)短可根據(jù)需要選擇），并使探頭上的紅點(diǎn)面對(duì)對(duì)著風(fēng)向，根據(jù)電表度讀數(shù)，查閱校正曲線，即可查出被測(cè)風(fēng)速；
6．在測(cè)定若干分后（10min左右），必須重復(fù)以上3、4步驟一次，使儀表內(nèi)的電流得到標(biāo)準(zhǔn)化
7．測(cè)畢，應(yīng)將"校正開(kāi)關(guān)"置于斷的位置。
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)。
它有兩種工作模式：①恒流式。通過(guò)**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(zhǎng)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)，可提高測(cè)量精度，自動(dòng)完成數(shù)據(jù)后處理過(guò)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??；響應(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)。
