風速儀即風速計,主要用于測量氣流平均流動的速度和方向;測量來流的脈動速度及其頻譜;測量湍流中的雷諾應力及兩點的速度相關性、時間相關性;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。)
根據測試風速的原理不同,風速計又可分為熱式風速計、皮拖管式風速計、超音波式風速計、葉輪式風速計等。下面就這幾種風速計進行介紹。
一、熱式風速計
該風速計是將流速信號轉變為電信號,當風經過處于通電狀態下的傳感器時會冷卻其熱度,此時測量傳感器產生的電阻變化就可得出風速。熱式風速計還可測量流體溫度或密度,現在大多數熱式風速計備有帶刻度伸縮型及彎曲型兩種探頭可供選擇,具有強大的數據存儲及數據處理功能。
優點:探頭具有互換性,并保持很高的精度;測試范圍廣;攜帶便利,性價比高,應用范圍廣泛。
不足:不能得出風向的信息。
二、皮拖管式風速計(壓差式風速儀)
壓差式風速儀在流動面的正面有小孔,這些小孔與之形成直角方向,其內部嵌有從各個孔里分別提取壓力的細管,通過測試其壓力差(前者為全壓、后者為靜壓),就可知道風速。該風速計主要是作為高速域的風速校正來使用。
優點:原理比較簡單,價格便宜。
三.超音波式風速計
超音波式風速計利用發送聲波脈沖,測量接收端的時間或頻率(多普勒變換)差別來計算風速和風向的風速風向測量儀器,又稱“聲學風速表”,可精確測量大氣湍流等要素。
優點:沒有運動部件,沒有機械磨損;時間響應快,靈敏度高;測量的結果屬于線性輸出,準確度較高;可以測量任意方向的風速,且在測風的同時還可以測量大氣的溫度。
不足:傳感器部分體積較大;在測試部周圍,有可能發生紊流,使流動不規則。用途受到限定。
四. 葉輪式風速計
該風速計是應用風車的原理,通過測試葉輪的轉數來測試風速,主要應用于氣象觀測等。
優點:原理比較簡單,價格便宜。
不足:測試精確度較低,不適合微風速和細小風速變化的測試。
如何選擇一款合適的風速儀,應該先明確以下幾點:
1、首先要確定風向,如無法確定,則考慮全風向的風速儀。
2、其次是確定要測一個點的風速,還是測一個面的風速。如果最終要測的是面風速,優先考慮面風速儀和葉輪式風速儀。
3、如果是測點風速,那應該估計一下風速的大致范圍。熱式風速儀更適合用于溫度變化不大,風速在50m/s以內,干凈的環境中。特別在小風速的時候,熱式風速儀的響應是很精確的。而皮托管式風速儀則更適用于風速較大的情況,且對測量環境的溫度和干凈程度也沒有太大要求,購入成本和維護成本也更有優勢。
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