热球式风速计特别适合测量微风速,如0.1-0.5m/s风速更是其优势,准确度和稳定性要优于其他形式的热式风速仪。
风速计工作原理
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**流体的温度,因此将金属丝风速计称为“热线”。当流体沿垂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。根据强迫对流热交换理论,可导出热线散失的热量Q与流体的速度v之间存在关系式。标准的热线探头由两根支架张紧一根短而细的金属丝组成。金属丝通常用铂、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;小的探头直径仅1μm,长为0.2 mm。根据不同的用途,热线探头还做成双丝、三丝、斜丝及V形、X形等。为了增加强度,有时用金属膜代替金属丝,通常在一热绝缘的基体上喷镀一层薄金属膜,称为热膜探头。热线探头在使用前必须进行校准。静态校准是在专门的标准风洞里进行的,测量流速与输出电压之间的关系并画成标准曲线;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响应,若频率响应不佳可用相应的补偿线路加以改善。
0至100m/s的流速测量范围可以分为三个区段: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的测量;风速仪的转轮式探头测量5至40m/s的流果理想;而利用皮托管则可在高速范围内得到佳结果。正确选择风速仪的流速探头的一个附加标准是温度,通常风速仪的热敏式传感器的使用温度约达+-70C。特制风速仪的转轮探头可达350C。皮托管用于+350C以上。
风速计主要用途
1、测量平均流动的速度和方向。
2.测量来流的脉动速度及其频谱。
3.测量湍流中的雷诺应力及两点的速度相关性、时间相关性。
4.测量壁面切应力(通常是采用与壁面平齐放置的热膜探头来进行的,原理与热线测速相似)。
5.测量流体温度(事先测出探头电阻随流体温度的变化曲线,然后根据测得的探头电阻可确定温度。
除此以外还开发出许多专业用途。
除保持日常数据的准确性外,日常维护使用中还要注意以下几点:
1、禁止在可燃性气体环境中使用风速计。
2、禁止将风速计探头置于可燃性气体中。否则,可能导致火灾甚至爆炸。
3、请依据使用说明书的要求正确使用风速计。使用不当,可能导致触电、火灾和传感器的损坏。
4、在使用中,如遇风速计散发出异常气味、声音或冒烟,或有液体流入风速计内部,请立即关机取出电池。否则,将有被电击、火灾和损坏风速计的危险。
5、不要将探头和风速计本体暴露在雨中。否则,可能有电击、火灾和伤及人身的危险。
6、不要触摸探头内部传感器部位。
7、风速计长期不使用时,请取出内部的电池。否则,将电池可能漏液,导致风速计损坏。
8、不要将风速计放置在高温、高湿、多尘和阳光直射的地方。否则,将导致内部器件的损坏或风速仪性能变坏。
9、不要用挥发性液体来擦拭风速计。否则,可能导致风速仪壳体变形变色。风速计表面有污渍时,可用柔软的织物和中性洗涤剂来擦拭。
10、不要摔落或重压风速计。否则,将导致风速计的故障或损坏。
11、不要在风速计带电的情况下触摸探头的传感器部位。否则,将影响测量结果或导致风速计内部电路的损坏。
风速计的使用方法如下:
1、使用前观察电表的指针是否指于零点,如有偏移,可轻轻调整电表的机械调整螺丝,使指针回到零点;
2、将校正开关置于断的位置;
3、将测杆插头插在插座上,测杆垂直向上放置,螺塞压紧使探头密封,“校正开关”置于满度位置,慢慢调整“满度调节”旋纽,使电表指针指在满度位置;
4、将“校正开关”置于“零位”,慢慢调整“粗调”、“细调”两个旋纽,使电表指针指在零点的位置
5、经以上步骤后,轻轻拉动螺塞,使测杆探头露出(长短可根据需要选择),并使探头上的红点面对对着风向,根据电表度读数,查阅校正曲线,即可查出被测风速;
6、在测定若干分后(10min左右),必须重复以上3、4步骤一次,使仪表内的电流得到标准化
7、测毕,应将“校正开关”置于断的位置。
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