小編整理: 風(fēng)速計是用來(lái)測量空氣流速的儀器。在氣象臺站中,最常用的風(fēng)速計是風(fēng)杯風(fēng)速計,它由三個(gè)互成120°的拋物錐空杯組成,這些空杯都順向一個(gè)方向。在風(fēng)力的作用下,風(fēng)杯會(huì )繞軸旋轉,轉速與風(fēng)速成正比。另一種風(fēng)速計是旋槳式風(fēng)速計。
風(fēng)速計 風(fēng)速計(anemometer),顧名思義是測量空氣流速的儀器。它的種類(lèi)較多,氣象臺站最常用的為風(fēng)杯風(fēng)速計,它由3個(gè)互成120°固定在支架上的拋物錐空杯組成感應部分,空杯的凹面都順向一個(gè)方向。整個(gè)感應部分安裝在一根垂直旋轉軸上,在風(fēng)力的作用下,風(fēng)杯繞軸以正比于風(fēng)速的轉速旋轉。另一種 旋轉式風(fēng)速計 為旋槳式風(fēng)速計,由一個(gè)三葉或四葉螺旋槳組成感應部分,將其安裝在一個(gè) 風(fēng)向標 的前端,使它隨時(shí)對準風(fēng)的來(lái)向。槳葉繞水平軸以正比于風(fēng)速的轉速旋轉。
基本介紹 風(fēng)速計其基本原理是將一根細的金屬絲放在流體中,通電流加熱金屬絲,使其溫度高于流體的溫度,因此將金屬絲稱(chēng)為“熱線(xiàn)”。當流體沿垂直方向流過(guò)金屬絲時(shí),將帶走金屬絲的一部分熱量,使金屬絲溫度下降 。根據強迫對流熱交換理論,可導出熱線(xiàn)散失的熱量Q與流體的速度v之間存在關(guān)系式。標準的熱線(xiàn)探頭由兩根支架張緊一根短而細的金屬絲組成,如圖2.1所示。金屬絲通常用鉑、 銠 、鎢等熔點(diǎn)高、延展性好的金屬制成。 常用的絲直徑為5μm,長(cháng)為2 mm;最小的探頭直徑僅1μm,長(cháng)為0.2 mm。根據不同的用途,熱線(xiàn)探頭還做成雙絲、 三絲 、斜絲及V形、X形等。為了增加強度,有時(shí)用金屬膜代替金屬絲,通常在一熱絕緣的基體上噴鍍一層薄 金屬膜 ,稱(chēng)為熱膜探頭,如圖2.2所示。熱線(xiàn)探頭在使用前必須進(jìn)行校準。靜態(tài)校準是在專(zhuān)門(mén)的標準 風(fēng)洞 里進(jìn)行的,測量流速與輸出電壓之間的關(guān)系并畫(huà)成標準曲線(xiàn);動(dòng)態(tài)校準是在已知的脈動(dòng)流場(chǎng)中進(jìn)行的,或在風(fēng)速儀加熱電路中加上一脈動(dòng)電信號,校驗 熱線(xiàn)風(fēng)速儀 的頻率響應,若頻率響應不佳可用相應的補償線(xiàn)路加以改善。 0至100m/s的流速測量范圍可以分為三個(gè)區段:低速:0至5m/s;中速:5至40m/s;高速:40至100m/s。風(fēng)速儀的熱敏式探頭用于0至5m/s的精確測量;風(fēng)速儀的轉輪式探頭測量5至40m/s的流速效果最理想;而利用 皮托管 則可在高速范圍內得到最佳結果。正確選擇 風(fēng)速儀的流速探頭的一個(gè)附加標準是溫度,通常風(fēng)速儀的熱敏式傳感器的使用溫度約達+-70C。特制風(fēng)速儀的轉輪探頭可達350C。皮托管用于+350C以上。
探頭選擇 1、風(fēng)速儀的熱敏式探頭 :
風(fēng)速儀的熱敏式探頭的工作原理是基于冷沖擊氣流帶走熱元件上的熱量,借助一個(gè)調節開(kāi)關(guān),保持溫度恒定,則調節電流和流速成正比關(guān)系。當在湍流中使用熱敏式探頭時(shí),來(lái)自各個(gè)方向的氣流同時(shí)沖擊熱元件,從而會(huì )影響到測量結果的準確性。在湍流中測量時(shí),熱敏式風(fēng)速儀流速傳感器的示值往往高于轉輪式探頭。以上現象可以在管道測量過(guò)程中觀(guān)察到。根據管理管道紊流的不同設計,甚至在低速時(shí)也會(huì )出現。因此,風(fēng)速儀測量過(guò)程應在管道的直線(xiàn)部分進(jìn)行。直線(xiàn)部分的起點(diǎn)應至少在測量點(diǎn)前10×D(D=管道直徑,單位為CM)外;終點(diǎn)至少在測量點(diǎn)后4×D處。流體截面不得有任何遮擋。(棱角,重懸,物等)
2、風(fēng)速儀的轉輪式探頭:
風(fēng)速儀的轉輪式探頭的工作原理是基于把轉動(dòng)轉換成電信號,先經(jīng)過(guò)一個(gè)臨近感應開(kāi)頭,對轉輪的轉動(dòng)進(jìn)行“計數”并產(chǎn)生一個(gè)脈沖系列,再經(jīng)檢測儀轉換處理,即可得到轉速值。風(fēng)速儀的大口徑探頭(60mm,100mm)適合于測量中、小流速的紊流(如在管道出口)。風(fēng)速儀的小口徑探頭更適于測量管道橫截面大于探險頭橫截面貌一新100倍以上的氣流。
3、室內空氣質(zhì)量探頭:
最新研發(fā)的室內空氣質(zhì)量探頭能夠測量CO2、相對濕度和室內空氣溫度,進(jìn)而評估室內空氣質(zhì)量的優(yōu)劣。該探頭還能測量 絕對壓力 。 4、紊流度探頭:
人體對抽力非常敏感。借助于德圖的紊流度探頭,可對室內的空氣流速引起的吹風(fēng)感作出客觀(guān)的評估。
5、光照度探頭:
惡劣的光照條件會(huì )影響到工作效率。新型的光照度探頭準確可靠地記錄工作場(chǎng)所的光照條件。
6、彈性表面探頭 :
彈性表面探頭在測量表面溫度方面有非常出色的表現。探頭的彈性表面更好地接觸被測物體,實(shí)現快速準確的測量。
7、熱敏風(fēng)速探頭:
新一代熱敏風(fēng)速探頭內置 溫濕度傳感器 ,同時(shí)測量溫度和濕度,適用于通風(fēng)管道等測量。這樣,風(fēng)速、風(fēng)量、空氣濕度和空氣溫度都在同一過(guò)程中被測量出來(lái)。 8、葉輪探頭:
可選60mm直徑,適合于通風(fēng)口等處的一體化測量。對于通風(fēng)管道的檢測,選用16mm直徑的葉輪探頭較為理想,該探頭的量程很寬,達到0.6~40m/s。
9、皮托管探頭:
皮托管最適合在風(fēng)速很高且氣流受污染的情況下使用。德國德圖風(fēng)速儀內置一個(gè)25hPa的差壓探頭,就是專(zhuān)門(mén)為該種測量而設計的。
風(fēng)速計特點(diǎn) 1、體積小,對流場(chǎng)干擾??;
3、頻率響應高,可高達1 MH z。
4、測量精度高,重復性好。熱線(xiàn)風(fēng)速儀的缺點(diǎn)是探頭對流場(chǎng)有一定干擾,熱線(xiàn)容易斷裂。
5、除了測量 平均速度 外,還可測量脈動(dòng)值和湍流量;除了測量單方向運動(dòng)外還可同時(shí)測量多個(gè)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(shí)間段或多點(diǎn)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(diǎn)/時(shí)間段平均值,保持鍵,保持讀數,帶背光燈。
10、自動(dòng)關(guān)機功能,保護軟套,防水防塵、防撞擊。
主要用途 1、測量平均流動(dòng)的速度和方向。
2、測量來(lái)流的脈動(dòng)速度及其頻譜。
3、測量湍流中的雷諾應力及兩點(diǎn)的速度相關(guān)性、時(shí)間相關(guān)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(lái)進(jìn)行的,原理與熱線(xiàn)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(xiàn),然后根據測得的探頭電阻就可確定溫度。
除此以外還開(kāi)發(fā)出許多專(zhuān)業(yè)用途。
使用方法 1、使用前觀(guān)察電表的指針是否指于零點(diǎn),如有偏移,可輕輕調整電表的機械調整螺絲,使指針回到零點(diǎn);
2、將校正開(kāi)關(guān)置于斷的位置;
3、將測桿插頭插在插座上,測桿垂直向上放置,螺塞壓緊使探頭密封,“校正開(kāi)關(guān)”置于滿(mǎn)度位置,慢慢調整“滿(mǎn)度調節”旋紐,使 電表 指針指在滿(mǎn)度位置; 4、將“校正開(kāi)關(guān)”置于“零位”,慢慢調整“粗調”、“細調”兩個(gè)旋紐,使電表指針指在零點(diǎn)的位置;
5、經(jīng)以上步驟后,輕輕拉動(dòng)螺塞,使測桿探頭露出(長(cháng)短可根據需要選擇),并使探頭上的紅點(diǎn)面對對著(zhù)風(fēng)向,根據電表度讀數,查閱校正曲線(xiàn),即可查出被測風(fēng)速;
6、在測定若干分后(10min左右),必須重復以上3、4步驟一次,使儀表內的電流得到標準化;
7、測畢,應將“校正開(kāi)關(guān)”置于斷的位置。
將流速信號轉變?yōu)殡娦盘柕囊环N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(chēng)熱線(xiàn))置于氣流中,熱線(xiàn)在氣流中的散熱量與流速有關(guān),而散熱量導致熱線(xiàn)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(guò)熱線(xiàn)的電流保持不變,溫度變化時(shí),熱線(xiàn)電阻改變,因而兩端 電壓變化 ,由此測量流速;②恒溫式。熱線(xiàn)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(xiàn)長(cháng)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(fēng)速儀,功能與熱絲相似,但多用于測量液體流速。熱線(xiàn)除普通的單線(xiàn)式外,還可以是組合的雙線(xiàn)式或三線(xiàn)式,用以測量各個(gè)方向的速度分量。從熱線(xiàn)輸出的電信號,經(jīng)放大、補償和數字化后輸入計算機,可提高測量精度,自動(dòng)完成數據后處理過(guò)程,擴大測速功能,如同時(shí)完成瞬時(shí)值和時(shí)均值、合速度和分速度、 湍流度 和其他湍流參數的測量。熱線(xiàn)風(fēng)速儀與皮托管相比,具有探頭體積小,對流場(chǎng)干擾??;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(yōu)點(diǎn)。
風(fēng)速測量?jì)x器 1風(fēng)杯風(fēng)速計
它是最常見(jiàn)的一種風(fēng)速計。轉杯式風(fēng)速計最早由英國 魯賓孫發(fā)明,當時(shí)是四杯,后來(lái)改用三杯。三個(gè)互成度固定在架上的拋物形或半球形的空杯都順一面,整個(gè)架子連同風(fēng)杯裝在一個(gè)可以自由轉動(dòng)的軸上。在風(fēng)力的作用下風(fēng)杯繞軸旋轉,其轉速正比于風(fēng)速。轉速可以用電觸點(diǎn)、測速發(fā)電機或 光電計數器 等記錄。 它是一組三葉或四葉 螺旋槳 繞水平軸旋轉的風(fēng)速計。螺旋槳裝在一個(gè)風(fēng)標的前部,使其旋轉平面始終正對風(fēng)的來(lái) 向,它的轉速正比于風(fēng)速。
3熱線(xiàn)風(fēng)速計
一根被電流加熱的金屬絲,流動(dòng)的空氣使它散熱,利用散熱速率和風(fēng)速的平方根成線(xiàn)性關(guān)系,再通過(guò)電子線(xiàn)路線(xiàn)性化(以便于刻度和讀數),即可制成熱線(xiàn)風(fēng)速計。熱線(xiàn)風(fēng)速計分旁熱式和直熱式兩種。旁熱式的熱線(xiàn)一般為 錳銅絲 ,其 電阻溫度系數 近于零,它的表面另置有測溫元件。直熱式的熱線(xiàn)多為鉑絲,在測量風(fēng)速的同時(shí)可以直接測定熱線(xiàn)本身的溫度。熱線(xiàn)風(fēng)速計在小風(fēng)速時(shí)靈敏度較高,適用于對小風(fēng)速測量。它的時(shí)間常數只有百分之幾秒,是 大氣湍流 和 農業(yè)氣象 測量的重要工具。 在聲波傳播方向的風(fēng)速分量將增加(或減低)聲波傳播速度,利用這種特性制作的聲學(xué)風(fēng)速表可用來(lái)測量風(fēng)速分量。聲學(xué)風(fēng)速表至少有兩對感應元件,每對包括發(fā)聲器和 接收器 各一個(gè)。使兩個(gè)發(fā)聲器的聲波傳播方向相反,如果一組聲波順著(zhù)風(fēng)速分量傳播,另一組恰好逆風(fēng)傳播,則兩個(gè)接收器收到聲脈沖的時(shí)間差值將與風(fēng)速分量成正比。如果同時(shí)在水平和鉛直方向各裝上兩對元件,就可以分別計算出水平風(fēng)速、風(fēng)向和鉛直風(fēng)速。由于超聲波具有抗干擾、方向性好的優(yōu)點(diǎn),聲學(xué)風(fēng)速表發(fā)射的聲波頻率多在超聲波段。 熱球式風(fēng)速儀是一種智能化微型手持測量?jì)x器。它具有體積小、功耗低、可靠性高、使用壽命長(cháng)、液晶顯示、欠壓提示等特點(diǎn)。
熱球式風(fēng)速儀具有保持功能,測量結束后,可以通過(guò)儀表面板的按鍵對被測參數進(jìn)行保持,便于記錄??膳涠喔鶄鞲衅鳒y桿,方便應急和維修。
熱球式風(fēng)速儀使用的是熱球式風(fēng)速測頭、測量部分由 單片機 和高精度、低溫漂的芯片組成。風(fēng)速測量部分還具有高精度的恒流裝置。與同類(lèi)風(fēng)速儀相比,具有測量精度高、穩定性好、無(wú)須量程轉換、USB直接充電,儀表采用大容量可充電電池供電。 熱球式風(fēng)速儀可廣泛用于測量管道、目標環(huán)境、氣象、 暖通空調 、環(huán)保、節能監控、農業(yè)、冷藏、干燥、勞衛、醫療 、潔凈空間等場(chǎng)合的風(fēng)速的測量。
測量方式 1、在管道內氣流流速測量 實(shí)踐證明風(fēng)速計的16mm的探頭用途最廣。其尺寸大小既保證了良好的通透性,又能承受更高達60m/s的流速。管道內氣流流速測量作為可行的測量方法之一,間接測量規程( 柵極 測量法)適用空氣測量。 2、抽氣排氣中的測量通氣口會(huì )極大的變管道內氣流相對均衡的分布狀態(tài):在自由通氣口表面產(chǎn)生高速區,其余部位為低速區,并在柵格上產(chǎn)生旋渦。根據柵格的不同設計方式,在柵格前一定距離處(約20cm),氣流截面較為穩定。在這種情況下,通常采用大風(fēng)速計的口徑轉輪進(jìn)行測量。因為較大的口徑能夠對不均衡的流速進(jìn)行平均,并在較大范圍內計算其平均值。
3、在抽氣孔的測量,既使在抽氣處沒(méi)有柵格的干擾,空氣流動(dòng)的路線(xiàn)也沒(méi)有方向,并且其氣流截面極不均勻。其原因是管道內的局部真空,以漏斗狀把空氣中抽出在氣室中,既使是在距離抽氣很近的區域內,也沒(méi)有一個(gè)滿(mǎn)足測量條件的位置,可供進(jìn)行測量操作。如采用帶有平均值計算功能的柵極測量法進(jìn)行測量,并借以確定容積流量法進(jìn)行測量,并借以確定容積流量等,只有管道或漏斗測量法能夠提供可重復測量結果。在這種情況下,不同尺寸的測量漏斗可以滿(mǎn)足使用要求。利用測量漏斗可以在片狀閥前一定距離處生成一個(gè)滿(mǎn)足流速測量條件的固定截面,測出定位該截面中心并固定截面,測出定位該截面中心并固定截面,測出定位該截面中心并固定于此。流速測頭得到的測量值乘以漏斗系數,即可計算出抽出的容積流量。(如漏斗系數20)
風(fēng)速計應用 風(fēng)速計的應用很廣泛,在所有領(lǐng)域都能靈活運用,,廣泛應用于電力、鋼鐵、石化、節能等行業(yè),在北京奧運會(huì )中 還有其他的應用,帆船比賽,劃艇比賽,野外 射擊比賽 等都需要用到風(fēng)速儀來(lái)測量?,F在的風(fēng)速儀比較先進(jìn),除了測量風(fēng)速外同時(shí)還可以測風(fēng)溫、風(fēng)量。有很多行業(yè)都需要用到風(fēng)速儀,推薦使用的行業(yè):出海捕撈業(yè)、各類(lèi)風(fēng)扇制造業(yè)、需要抽風(fēng)排氣系統的行業(yè)等等。 不同的季節及不同的地理形勢,都會(huì )令到大氣中的風(fēng)向不斷變動(dòng)。如海邊日夜的風(fēng)向不同,冬季及夏季亦有不同的 季候風(fēng) 。研究風(fēng)向可幫助 我們預測及研究氣候的變化。研究風(fēng)向需要使用風(fēng)速計。風(fēng)速計的設計多為箭狀,也有做成動(dòng)物形態(tài),像公雞造型的。風(fēng)速計的箭羽部份會(huì )隨風(fēng)向轉動(dòng)。風(fēng)速計需裝置於沒(méi)有建筑物或樹(shù)木等,阻擾風(fēng)移動(dòng)的地方。用途及適用范圍QDP系列熱球式電風(fēng)速計,用在采暖、通風(fēng)、空氣調節、氣象、農業(yè)、冷藏干燥、勞動(dòng)衛生調查等各方面,需要測定室內外或模型的氣流速度時(shí)都可使用,是一種測量低風(fēng)速的基本儀器。該產(chǎn)品于一九八七年曾被北京市經(jīng)濟委員會(huì )評為北京市優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。工作原理本儀器由熱球式傳感器和測量?jì)x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(xiàn)圈和兩個(gè)串連的 熱電偶 。熱電偶的冷端連接在 磷銅 質(zhì)的支柱上,直接暴露在氣流中,當一定大小的電流通過(guò)加熱線(xiàn)圈后,玻璃球被加熱到一定溫度,此溫度和氣流的速度有關(guān),流速小時(shí)溫度較高,反之溫度較低。
產(chǎn)品介紹 BYWF-2001袖珍數字微風(fēng)速儀是用于測量低風(fēng)速的袖珍測量?jì)x,廣泛用于采暖通風(fēng)、空氣調節、氣象、環(huán)保、體育、科研、公共場(chǎng)所及勞動(dòng)衛生等方面。該儀器采用集成電路設計,具有靈敏度高、體積小、重量輕、操作簡(jiǎn)單、方便可靠、數字直讀,并具有風(fēng)速保持功能等特點(diǎn)。 1、技術(shù)指標
測量范圍:0.05-5m/s
精度:0.05-2M/S+(讀數*2%+0.1)m/s
2-5M/S+(讀數*2%+0.2)m/s
電源:1.2*10(充電電池)
顯示:31/2位液晶顯示
重量:0.5KG(帶充電器)
工作環(huán)境:5度-45度2、數字微風(fēng)速計使用原理
本儀器由熱敏電阻探頭和測量?jì)x表兩部分組成,熱敏電阻直接暴露在空氣中,用熱敏電阻阻值的變化反映風(fēng)速的變化,經(jīng)過(guò)電路處理,由儀器表頭將風(fēng)速顯示出來(lái)。
CF-I(II)型電子翼輪式風(fēng)速儀
1、用途
CF-I(II)型電子翼輪式風(fēng)速儀為礦用 本安型儀表 ,適用于煤礦井下及其它易燃易爆場(chǎng)合測量瞬時(shí)風(fēng)速及平均風(fēng)速;也廣泛用于交通、建筑、化工、糧食儲藏,空氣動(dòng)力學(xué)研究等場(chǎng)合的風(fēng)速測量。本儀表由翼輪式 光電傳感器 ,數據測量處理系統及鍵盤(pán)組成。采用單片機技術(shù)及非易失 存儲元件 ,自動(dòng)控制測量過(guò)程,自動(dòng)對測量值進(jìn)行線(xiàn)性修正,并可長(cháng)期存儲30個(gè)測量值,掉電不丟失,直接顯示測量風(fēng)速值。本儀表采用薄膜式 輕觸開(kāi)關(guān) ,具有壽命長(cháng)、封閉性好等特點(diǎn),適合在惡劣環(huán)境中使用。 2、主要技術(shù)參數 測量風(fēng)速范圍:0.2-5m/s0.5-25m/s
測量誤差絕對值:<=0.1m/s<=0.3m/s
啟動(dòng)風(fēng)速:0.2m/s0.4
顯示方式:三位 LED 三位LED Kestrel3000袖珍風(fēng)速/氣象測定儀 1、產(chǎn)品介紹:
美國kestrel3000獨特的手持式袖珍風(fēng)速/氣象測定儀,可以測量風(fēng)速、溫度、風(fēng)的寒度、相對濕度、熱量指數、露點(diǎn)溫度大型液晶顯示屏更易讀取數據。專(zhuān)利產(chǎn)品,重量輕操作簡(jiǎn)單,響應迅速,準確測量各項氣象參數。
2、產(chǎn)品特點(diǎn):
精度:溫度和風(fēng)的寒度為+/-1%;
相對濕度:為+/-3%;
露點(diǎn)溫度:為+/-2%;
熱量指數:為+/-3℃;
最小溫度:-29℃或者-20℉;
最大溫度:70℃或者158℉。
3、風(fēng)速:
模式:3秒平均值,開(kāi)機3秒最大值/開(kāi)機平均值。
單位: 海里 /小時(shí)(KT)、米/秒(m/s)、公里/小時(shí)(Km/H)、英里/小時(shí)(MPH)、 英尺 /分鐘(FPM)、波弗特(B)。 精度:+/-3%或者在最小有效數位上+/-1。
靈敏度:5o時(shí)-1%,10o時(shí)-2%10o,15o時(shí)-3%。
校正偏移:使用100小時(shí)后小于2%(7米/秒、14海里/小時(shí)、25公里/小時(shí)、16英里/小時(shí)或者1400英尺/分鐘條件下)。
最小速度:0.3米/秒、0.6海里/小時(shí)、1.0公里/小時(shí)、0.7英里/小時(shí)、59.0英尺/分鐘。
參數設置 被測物:
在正常溫度、濕度下潔凈空氣
測量范圍:
空氣速度:0.5~3M/秒;0.5~40M/秒
空氣溫度:0~60℃,60~120℃
誤差:
空氣速度:±5﹪F.S,±0.1m/s(18~28℃)
空氣溫度:±0.5℃
尺寸:
測頭:φ11~φ18.7 mm×200~690(L) mm
線(xiàn):φ6mm×2M(L)
儀器主體:220(W)×175(H)×135(D)mm
標準配置:
包裝盒,六個(gè)“C”型電池,校驗報告