风速仪

概述

风速仪，是测量空气流速的仪器。它的种类较多，气象台站常用的为风杯风速计，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。

工作原理

风速仪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，使其温度高于流体的温度，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的流速效果理想；而利用皮托管则可在高速范围内得到结果。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。

优点

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、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。

4、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。

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。

风速的具体检测方法

1、风量、风速检测必须首先进行。各项净化效果都是在设计的风量、风速下获得。

2、检测前检查风机是否运转正常，必须实地测量被测风口、风管的尺寸。

3、对于单向流（层流）洁净室，采用室截面平均风速和洁净积乘积的方法确定风量。

（取离高效过滤器0.3m 垂直于气流处的截面作为采样截面，按照测试点间距不宜大于0.6m 在截面上设置不少于5 个测试点，所有读数的算术平均值作为平均风速。）垂直单向流（层流）洁净室的测定截面取据地面0.8m～1m 的水平截面；水平单向流（层流）洁净室的测定截面取据送风面0.5m～1m的垂直截面；截面上测试点数量应不少于10 个，间距不应大于2m，均匀布置；

4、对于安有过滤器的风口，以风口截面平均风速和风口净截面积的乘积确定风量。（在风口截面或引用辅助风管的截面上按不少于6 个均匀布置的测试点得出平均风速。）

5、对于风口上风侧有较长的支管段且已经或可以打孔时，可以用风管法确定风量。（在出风口前不小于3 倍管径或3 倍大边长度处打孔；）

6、对于矩形风管，将测定截面分成若干个相等的小截面，每个小截面尽可能接近正方形，边长不大于200mm，测试点位于小截面中心，但整个截面上不宜少于3 个测试点；对于圆形风管，应按等面积圆环法划分测定截面和确定测试点数；在风管外壁上开孔，插入热式风速计探头或皮托管。（通过测动压，换算为风量。）

应用场合

风速仪的应用很广泛，在所有领域都能灵活运用，风速仪的应用是很广泛，在所有领域都可以灵活运用，被广泛的应用于电力、钢铁、石化、节能等行业，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。

风速计不同的季节及不同的地理形势，都会令到大气中的风向不断变动。如海边日夜的风向不同，冬季及夏季亦有不同的季候风。研究风向可帮助我们预测及研究气候的变化。研究风向需要使用风速计。风速计需装置於没有建筑物或树木等，阻扰风移动的地方。用途及适用范围qdp系列热球式电风速计，用在采暖、通风、空气调节、气象、农业、冷藏干燥、劳动卫生调查等各方面，需要测定室内外或模型的气流速度时都可使用，是一种测量低风速的基本仪器。