風速儀的原理、特點及主要用途
2022-03-23標簽：風速儀,應用,特點
風速儀的原理
1、風速儀將流速信號轉變為電信號的一種測速儀器，也可測量流體溫度或密度，其原理是，將一根通電加熱的細金屬絲（稱熱線）置于氣流中，熱線在氣流中的散熱量與流速有關，而散熱量導致熱線溫度變化而引起電阻變化，流速信號即轉變成電信號，它有兩種工作模式：
①恒流式：通過熱線的電流保持不變，溫度變化時，熱線電阻改變，因而兩端電壓變化，由此測量流速；
②恒溫式：熱線的溫度保持不變，如保持150℃，根據所需施加的電流可度量流速；
恒溫式比恒流式應用更廣泛，熱線長度一般在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，即為熱膜風速儀，功能與熱絲相似，但多用于測量液體流速。熱線除普通的單線式外，還可以是組合的雙線式或三線式，用以測量各個方向的速度分量；
2、從熱線輸出的電信號，經放大、補償和數字化后輸入計算機，可提高測量精度，自動完成數據后處理過程，擴大測速功能，如同時完成瞬時值和時均值、合速度和分速度、湍流度和其他湍流參數的測量。熱線風速儀與皮托管相比，具有探頭體積小，對流場干擾小；響應快，能測量非定常流速；能測量很低速（如低達0.3米/秒)等優點。
風速儀的特點
1、體積小，對流場干擾小；
2、適用范圍廣，不僅可用于氣體也可用于液體，在氣體的亞聲速、跨聲速和超聲速流動中均可使用；
3、頻率 響應高，可高達1 MH z；
4、測量精度高，重復性好，熱線風速儀的缺點是探頭對流場有一定干擾，熱線容易斷裂；
5、除了測量平均速度外，還可測量脈動值和湍流量；除了測量單方向運動外還可同時測量多個方向的速度分量；
6、直接顯示體積流量。輸入管道截面積，即可精確計算出體積流量；
7、儀器具有時間段或多點平均值計算功能，用于計算平均流量；
8、可顯示最大值、最小值，帶讀數保持功能；
9、計算多點/時間段平均值，保持鍵，保持讀數，帶背光燈；
10、自動關機功能，保護軟套，防水防塵、防撞擊。
風速儀的主要用途
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。
1、風速儀將流速信號轉變為電信號的一種測速儀器，也可測量流體溫度或密度，其原理是，將一根通電加熱的細金屬絲（稱熱線）置于氣流中，熱線在氣流中的散熱量與流速有關，而散熱量導致熱線溫度變化而引起電阻變化，流速信號即轉變成電信號，它有兩種工作模式：
①恒流式：通過熱線的電流保持不變，溫度變化時，熱線電阻改變，因而兩端電壓變化，由此測量流速；
②恒溫式：熱線的溫度保持不變，如保持150℃，根據所需施加的電流可度量流速；
恒溫式比恒流式應用更廣泛，熱線長度一般在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，即為熱膜風速儀，功能與熱絲相似，但多用于測量液體流速。熱線除普通的單線式外，還可以是組合的雙線式或三線式，用以測量各個方向的速度分量；
2、從熱線輸出的電信號，經放大、補償和數字化后輸入計算機，可提高測量精度，自動完成數據后處理過程，擴大測速功能，如同時完成瞬時值和時均值、合速度和分速度、湍流度和其他湍流參數的測量。熱線風速儀與皮托管相比，具有探頭體積小，對流場干擾小；響應快，能測量非定常流速；能測量很低速（如低達0.3米/秒)等優點。
風速儀的特點
1、體積小，對流場干擾小；
2、適用范圍廣，不僅可用于氣體也可用于液體，在氣體的亞聲速、跨聲速和超聲速流動中均可使用；
3、頻率 響應高，可高達1 MH z；
4、測量精度高，重復性好，熱線風速儀的缺點是探頭對流場有一定干擾，熱線容易斷裂；
5、除了測量平均速度外，還可測量脈動值和湍流量；除了測量單方向運動外還可同時測量多個方向的速度分量；
6、直接顯示體積流量。輸入管道截面積，即可精確計算出體積流量；
7、儀器具有時間段或多點平均值計算功能，用于計算平均流量；
8、可顯示最大值、最小值，帶讀數保持功能；
9、計算多點/時間段平均值，保持鍵，保持讀數，帶背光燈；
10、自動關機功能，保護軟套，防水防塵、防撞擊。
風速儀的主要用途
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。
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