您的位置 首页 方案

风速仪原理

风速计(anemometer)顾名思义是测量空气流速的仪器。它的种类较多,气象台站最常用的为风杯风速计,它由3个互成120deg;固定在支架上的抛

风速计(anemometer) 望文生义是丈量空气流速的仪器。它的品种较多,气象台站最常用的为风杯风速计,它由3个互成120°固定在支架上的抛物锥空杯组成感应部分,空杯的凹面都顺向一个方向。整个感应部分安装在一根笔直旋转轴上,在风力的作用下,风杯绕轴以正比于风速的转速旋转。另一种旋转式风速计为旋桨式风速计,由一个三叶或四叶螺旋桨组成感应部分,将其安装在一个风向标的前端,使它随时对准风的来向。桨叶绕水平轴以正比于风速的转速旋转。

原理

  风速计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“热线”。当流体沿笔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。依据逼迫对流热交换理论,可导出热线流失的热量Q与流体的速度v之间存在联系式。规范的热线探头由两根支架张紧一根短而细的金属丝组成,如图2.1所示。金属丝一般用铂、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2 mm;最小的探头直径仅1μm,长为0.2 mm。依据不同的用处,热线探头还做成双丝、三丝、斜丝及V形、X形等。为了添加强度,有时用金属膜替代金属丝,一般在一热绝缘的基体上喷镀一层薄金属膜,称为热膜探头,如图2.2所示。热线探头在运用前有必要进行校准。静态校准是在专门的规范风洞里进行的,丈量流速与输出电压之间的联系并画成规范曲线;动态校准是在已知的脉动流场中进行的,或在风速仪加热电路中加上一脉动电信号,校验热线风速仪的频率呼应,若频率呼应欠安可用相应的补偿线路加以改进。

  0至100m/s的流速丈量规模能够分为三个区段:低速:0至5m/s;中速:5至40m/s;高速:40至100m/s。风速仪的热敏式探头用于0至5m/s的准确丈量;风速仪的转轮式探头丈量5至40m/s的流速作用最理想;而运用皮保管则可在高速规模内得到最佳成果。正确挑选风速仪的流速探头的一个附加规范是温度,一般风速仪的热敏式传感器的运用温度约达+-70C。特制风速仪的转轮探头可达350C。皮保管用于+350C以上。

探头挑选

风速仪的热敏式探头

  风速计风速仪的热敏式探头的作业原理是依据冷冲击气流带走热元件上的热量,凭借一个调理开关,坚持温度稳定,则调理电流和流速成正比联系。当在湍流中运用热敏式探头时,来自各个方向的气流一起冲击热元件,从而会影响到丈量成果的准确性。在湍流中丈量时,热敏式风速仪流速传感器的示值往往高于转轮式探头。以上现象能够在管道丈量进程中调查到。依据办理管道紊流的不同规划,甚至在低速时也会呈现。因此,风速仪丈量进程应在管道的直线部分进行。直线部分的起点应至少在丈量点前10×D(D=管道直径,单位为CM)外;结尾至少在丈量点后4×D处。流体截面不得有任何遮挡。(棱角,重悬,物等)

风速仪的转轮式探头

  风速仪的转轮式探头的作业原理是依据把滚动转化成电信号,先经过一个接近感应最初,对转轮的滚动进行“计数”并发生一个脉冲系列,再经检测仪转化处理,即可得到转速值。风速仪的大口径探头(60mm,100mm)适合于丈量中、小流速的紊流(如在管道出口)。风速仪的小口径探头更适于丈量管道横截面大于探险头横截面貌一新100倍以上的气流。

特色

  1、体积小,对流场搅扰小;

  2、适用规模广。不只可用于气体也可用于液体,在气体的亚声速、跨声速和超声速活动中均可运用;

  3、频率呼应高,可高达1 MH z。

  4、丈量精度高,重复性好。热线风速仪的缺陷是探头对流场有必定搅扰,热线简单开裂。

  5、除了丈量均匀速度外,还可丈量脉动值和湍流量;除了丈量单方向运动外还可一起丈量多个方向的速度重量。

主要用处

  1、丈量均匀活动的速度和方向。

  2、丈量来流的脉动速度及其频谱

  3、丈量湍流中的雷诺应力及两点的速度相关性、时刻相关性。

  4、丈量壁面切应力(一般是选用与壁面平齐放置的热膜探头来进行的,原理与热线测速类似)。

  5、丈量流体温度(事前测出探头电阻随流体温度的改动曲线,然后依据测得的探头电阻就可确认温度。

  除此以外还开宣布许多专业用处。

运用方法

  1、运用前调查电表的指针是否指于零点,如有偏移,可悄悄调整电表的机械调整螺丝,使指针回到零点;

  2、将校对开关置于断的方位;

  3、将测杆插头插在插座上,测杆笔直向上放置,螺塞压紧使探头密封,“校对开关”置于满度方位,渐渐调整“满度调理”旋纽,使电表指针指在满度方位;

  4、将“校对开关”置于“零位”,渐渐调整“粗调”、“细调”两个旋纽,使电表指针指在零点的方位;

  5、经以上进程后,悄悄拉动螺塞,使测杆探头显露(长短可依据需求挑选),并使探头上的红点面临对着风向,依据电表度读数,查阅校对曲线,即可查出被测风速;

  6、在测定若干分后(10min左右),有必要重复以上3、4进程一次,使外表内的电流得到规范化;

  7、测毕,应将“校对开关”置于断的方位。

  风速计将流速信号转变为电信号的一种测速仪器,也可丈量流体温度或密度。其原理是,将一根通电加热的细金属丝(称热线)置于气流中,热线在气流中的散热量与流速有关,而散热量导致热线温度改动而引起电阻改动,流速信号即转变成电信号。它有两种作业形式:①恒流式。经过热线的电流坚持不变,温度改动时,热线电阻改动,因此两头电压改动,由此丈量流速;②恒温式。热线的温度坚持不变,如坚持150℃,依据所需施加的电流可衡量流速。恒温式比恒流式使用更广泛。热线长度一般在0.5~2毫米规模,直径在1~10微米规模,资料为铂、钨或铂铑合金等。若以一片很薄(厚度小于0.1微米)的金属膜替代金属丝,即为热膜风速仪,功用与热丝类似,但多用于丈量液体流速。热线除一般的单线式外,还能够是组合的双线式或三线式,用以丈量各个方向的速度重量。从热线输出的电信号,经扩展、补偿和数字化后输入计算机,可进步丈量精度,主动完结数据后处理进程,扩展测速功用,如一起完结瞬时值和时均值、合速度和分速度、湍流度和其他湍流参数的丈量。热线风速仪与皮保管比较,具有探头体积小,对流场搅扰小;呼应快,能丈量非定常流速;能丈量很低速(如低达0.3米/秒)等长处。

声明:本文内容来自网络转载或用户投稿,文章版权归原作者和原出处所有。文中观点,不代表本站立场。若有侵权请联系本站删除(kf@86ic.com)https://www.86ic.net/fangan/216553.html

为您推荐

联系我们

联系我们

在线咨询: QQ交谈

邮箱: kf@86ic.com

关注微信
微信扫一扫关注我们

微信扫一扫关注我们

返回顶部