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  • 风速风向仪现场测量可以分为哪三种方式
  • 点击次数:71 发布时间:2019-08-27
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  •    风速风向仪其基本原理是将一根细的金属丝放在流体中,通电流加热金属丝,使其温度高于流体的温度,因此将金属丝风速计称为“专线”。当流体沿垂直方向流过金属丝时,将带走金属丝的一部分热量,使金属丝温度下降。根据强迫对流热交换理论,可导出专线散失的热量Q与流体的速度v之间存在关系式。标准的专线探头由两根支架张紧一根短而细的金属丝组成。金属丝通常用铂、铑、钨等熔点高、延展性好的金属制成。常用的丝直径为5μm,长为2mm;探头直径仅1μm,长为0.2mm。根据不同的用途,专线探头还做成双丝、三丝、斜丝及V形、X形等。为了增加强度,有时用金属膜代替金属丝,通常在一热绝缘的基体上喷镀一层薄金属膜,称为热膜探头。专线探头在使用前必须进行校准。静态校准是在专门的标准风洞里进行的,测量流速与输出电压之间的关系并画成标准曲线;动态校准是在已知的脉动流场中进行的,或在风速风向仪加热电路中加上一脉动电信号,校验专线风速仪的频率响应,若频率响应不佳可用相应的补偿线路加以改善。
     
      现场风速风向仪测量按原理分主要有压差式,叶轮式,热球式三种
     
      压差式是流体力学中测量流速的经典方法,主要依靠皮托管和压差计测量出动压,再根据伯努力方程算出流速。此方法优点是检出限低,灵敏度高,但对流场均匀性要求较高,在环境中测量时容易因为流场不均匀而测不准,因此压差法主要用在风管中测量风速。
     
      热球式主要原理是探头设定了一个恒定的温度,空气流过探头后会带走热量,这时探头会被加热至设定温度,此过程中会有电信号被仪器收集,并依此换算出风速。此方法的优点是灵敏度高,量程较大,适应环境测量,缺点是探头中连接热球的铂丝比较脆弱,在使用中若不小心容易造成探头损坏,无法修复。目前国内的热球式风速仪还是老式的风速仪,建研院空调所已经有了更先进的替代技术,将热球换为陶瓷热柱,强度比热球好很多。
     
      叶轮式主要靠风吹动叶轮转动,产生电磁信号来测量,这种方法的优点是仪器比较耐用,常用于长期测量,气象观测中所用的三杯式风速风向仪也是相同的原理,缺点是灵敏度稍差。

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