风速仪的原理特点及主要用途等内容详述奥数家教

2018-01-04 13:38:44来源：贤集网 阿莲

风速仪是测量空气流速的仪器，它的种类较多，气象台站最常用的为风杯风速仪，它由3个互成120°固定在支架上的抛物锥空杯组成感应部分，空杯的凹面都顺向一个方向，整个感应部分安装在一根垂直旋转轴上，在风力的作用下，风杯绕轴以正比于风速的转速旋转，另一种旋转式风速仪为旋桨式风速仪，由一个三叶或四叶螺旋桨组成感应部分，将其安装在一个风向标的前端，使它随时对准风的来向，桨叶绕水平轴以正比于风速的转速旋转。下面贤集网小编为大家介绍一下风速仪的原理、特点、主要用途、使用方法、安装、维护方法。

风速仪的原理

1、风速仪将流速信号转变为电信号的一种测速仪器，也可测量流体温度或密度，其原理是，将一根通电加热的细金属丝（称热线）置于气流中，热线在气流中的散热量与流速有关，而散热量导致热线温度变化而引起电阻变化，流速信号即转变成电信号，它有两种工作模式：

①恒流式：通过热线的电流保持不变，温度变化时，热线电阻改变，因而两端电压变化，由此测量流速；

②恒温式：热线的温度保持不变，如保持150℃，根据所需施加的电流可度量流速；

恒温式比恒流式应用更广泛，热线长度一般在0.5～2毫米范围，直径在1～10微米范围，材料为铂、钨或铂铑合金等，若以一片很薄(厚度小于0.1微米)的金属膜代替金属丝，即为热膜风速仪，功能与热丝相似，但多用于测量液体流速。热线除普通的单线式外，还可以是组合的双线式或三线式，用以测量各个方向的速度分量；

2、从热线输出的电信号，经放大、补偿和数字化后输入计算机，可提高测量精度，自动完成数据后处理过程，扩大测速功能，如同时完成瞬时值和时均值、合速度和分速度、湍流度和其他湍流参数的测量。热线风速仪与皮托管相比，具有探头体积小，对流场干扰小；响应快，能测量非定常流速；能测量很低速（如低达0.3米/秒)等优点。

风速仪的特点

1、体积小，对流场干扰小；

2、适用范围广，不仅可用于气体也可用于液体，在气体的亚声速、跨声速和超声速流动中均可使用；

3、频率 响应高，可高达1 MH z；

4、测量精度高，重复性好，热线风速仪的缺点是探头对流场有一定干扰，热线容易断裂；

5、除了测量平均速度外，还可测量脉动值和湍流量；除了测量单方向运动外还可同时测量多个方向的速度分量；

6、直接显示体积流量。输入管道截面积，即可精确计算出体积流量；

7、仪器具有时间段或多点平均值计算功能，用于计算平均流量；

8、可显示最大值、最小值，带读数保持功能；

9、计算多点/时间段平均值，保持键，保持读数，带背光灯；

10、自动关机功能，保护软套，防水防尘、防撞击。

风速仪的主要用途

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就可确定温度；

风速仪的使用方法

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。

风速仪的安装

一、 对安装地点的选择：

1、不要把风速仪安装在靠近高能雷达或无线发射器的旁边。最好进行现场勘测，以确定当地的电子干扰，不要与任何雷达扫描装置在一个平面上安装，至少应该保持2m以上的距离；

2、建议和周围一些无线电接受天线保持距离；

3、避免周围建筑物比如树、电线杆、高楼等这些可能会影响到气流或产生紊乱的装置，这可能对测量精度产生影响。最好安装在盛行风的一侧；

4、按照世界气象组织（WMO）给出的建议：风速仪安装标准：在开阔地区超过地面 10米以上，开阔地区的定义是风速仪和任何障碍物之间的距离是障碍物高度的10倍以上。

二、 安装注意事项：

1、确保CDBJ-F30J热球风速仪根据用户手册正确接地；

2、确保线缆长度低于最大线缆长度限制，如果线缆割断后又没有正确的连接，或者线缆屏蔽线没有很好维护，EMC（电磁兼容性）可能会降低；

3、不需要创建接地回路，根据安装指导说明进行接线；

4、保证仪器在运行中的持续电源供应。

三、 线缆：

1、对线缆的要求：

①为确保传输的信号不受外界的干扰，线缆必须加屏蔽，PVC外套，导线大小要求为(24AWG)，如果仪器有加热装置，加热电源导线大小要求为(18AWG)；

②在使用推荐线缆、波特率9600下，最大线缆长度不能超过1km；

2、重要提示：

①不要把线缆中的任何导线相互连接在一起，以免对仪器造成损害，裸露的导线必须屏蔽起来，不要把仪器0V、加热、模拟输出0V或数字输出Data-连接到一块或接地；

②终端盒到主机系统的线缆类型必须符合如上规格，必须给线缆开出合适的管道或电缆槽，以避免机械装置对线缆的伤害，必须使用束线夹或束线带对线缆进行固定，以减少线缆对连接头的拉扯。

四、接地

为了正确操作，最大限度避免雷电损害，EC-A1必须通过安装管正确接地，不完全接地将会降低EC-A1的性能，尤其在电磁干扰比较严重的地方，接地导线通过底部的M6螺孔与仪器连接，导线截面积最小6mm2；

五、机械装置

1、仪器的固定

用户可根据实际需要，灵活地选择安装方式，但必须保证仪器垂直放置，固定牢固；

2、方向的确定

仪器顶部标有指示箭头，箭头“N”相对应于仪器的0°\u30456X位，在安装过程中，必须用精密的方向测定仪器先测定某个固定方向，“零位”指示箭头依据这个方向来确定仪器的安装方位，通常选择指北安装（或者指向其它方向安装），然后固定好仪器。

风速仪的维护方法

1、禁止在可燃性气体环境中使用风速仪；

2、禁止将风速仪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仪，使用不当，可能导致触电、火灾和传感器的损坏；

4、在使用中，如遇风速仪散发出异常气味、声音或冒烟，或有液体流入风速仪内部，请立即关机取出电池，否则，将有被电击、火灾和损坏风速仪的危险；

5、不要将探头和风速仪本体暴露在雨中，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、风速仪长期不使用时，请取出内部的电池，否则，将电池可能漏液，导致风速仪损坏；

8、不要将风速仪放置在高温、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仪，否则，可能导致风速仪壳体变形变色，风速仪表面有污渍时，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仪。否则，将导致风速仪的故障或损坏；

11、不要在风速仪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仪内部电路的损坏。

以上是贤集网小编为大家介绍的风速仪的原理、特点、主要用途、使用方法、安装、维护方法。风速仪的应用很广泛，在所有领域都能灵活运用，广泛应用于电力、钢铁、石化、节能等行业，在北京奥运会中 还有其他的应用，帆船比赛，划艇比赛，野外射击比赛等都需要用到风速仪来测量，现在的风速仪比较先进，除了测量风速外同时还可以测风温、风量，有很多行业都需要用到风速仪，推荐使用的行业：出海捕捞业、各类风扇制造业、需要抽风排气系统的行业等等。

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