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風速計的原理用途
發布時間：2021-06-24瀏覽次數：1840返回列表
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部分，空杯的凹面都順向一個方向。感應部分安裝在一根垂直旋轉軸上，在風力的作用下，風杯繞軸以正比于風速的轉速旋轉。
工作原理
風速計其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，將帶走金屬絲的一部分熱量，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一根短而細的金屬絲組成。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。靜態是在風洞里進行的，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進行的，或在風速儀加熱電路中加上一脈動電信號，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;高速: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的流速效果理想;而利用皮托管則可在高速范圍內得到結果。正確選擇風速儀的流速探頭的一個附加標準是溫度，風速儀的熱敏式傳感器的使用溫度約達+-70C。特制風速儀的轉輪探頭可達350C。皮托管用于+350C以上。
用途
風速計1、測量平均流動的速度和方向。
2.測量來流的脈動速度及其頻譜。
3.測量湍流中的雷諾應力及兩點的速度相關性、時間相關性。
4.測量壁面切應力(通常是采用與壁面平齊放置的熱膜探頭來進行的，原理與熱線測速相似)。
5.測量流體溫度(事先測出探頭電阻隨流體溫度的變化曲線，然后根據測得的探頭電阻就可確定溫度。
應用
除了風速外同時還可以測風溫、風量。有很多行業都需要用到風速儀，推薦使用的行業:出海捕撈業、各類風扇制造業、抽風排氣系統的行業等等。
風速計不同的季節及不同的地理形勢，會令到大氣中的風向不斷變動。風向可幫助我們預測及研究氣候的變化。研究風向需要使用風速計。風速計的箭羽部份會隨風向轉動。風速計需裝置於沒有建筑物或樹木等，阻擾風移動的地方。熱球式電風速計，用在采暖、通風、空氣調節、氣象、農業、冷藏干燥、勞動衛生調查等各方面，需要測定室內外或模型的氣流速度時都可使用，是一種測量低風速的基本儀器。
