熱線式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)置于氣流中,在氣流中的散熱量與流速有關,而散熱量導致溫度變化而引起電阻變化,流速信號即轉變成電信號。
工作原理本儀器由熱球式傳感器和測量儀表兩部分組成。傳感器的頭部有一微小的玻璃球,球內燒有加熱玻璃的鎳鉻絲線圈和兩個串連的熱電偶。熱電偶的冷端連接在磷銅質的支柱上,直接暴露在氣流中,當一定大小的電流通過加圈后,玻璃球被加熱到一定溫度,此溫度和氣流的速度有關,流速小時溫度較高,反之溫度較低。
不同的季節及不同的地理形勢,都會令到大氣中的風向不斷變動。如海邊日夜的風向不同,冬季及夏季亦有不同的季候風。研究風向可幫助我們預測及研究氣候的變化。研究風向需要使用式風速計。式風速計的設計多為箭狀,也有做成動物形態,像公雞造型的。式風速計的箭羽部份會隨風向轉動。式風速計需裝置於沒有建筑物或樹木等,阻擾風移動的地方。
熱線式風速儀主要用途:
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。
除此以外還開發出許多專業用途。