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風速儀原理 風速儀原理及應用

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風速儀原理 風速儀原理及應用

文章插圖
1、風速計顧名思義是測量空氣流速的儀器 。
2、風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，因此將金屬絲風速計稱為“熱線” 。
3、當流體沿垂直方向流過金屬絲時，將帶走金屬絲的一部分熱量，使金屬絲溫度下降 。
4、根據強迫對流熱交換理論，可導出熱線散失的熱量Q與流體的速度v之間存在關系式 。
5、標準的熱線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 。
6、金屬絲通常用鉑、銠、鎢等熔點高、延展性好的金屬制成 。
7、常用的絲直徑為5μm，長為2 mm;最小的探頭直徑僅1μm，長為0.2 mm 。
8、根據不同的用途，熱線探頭還做成雙絲、三絲、斜絲及V形、X形等 。
9、為了增加強度，有時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，稱為熱膜探頭，如圖2.2所示 。
10、熱線探頭在使用前必須進行校準 。
11、靜態校準是在專門的標準風洞里進行的，測量流速與輸出電壓之間的關系并畫成標準曲線;動態校準是在已知的脈動流場中進行的，或在風速儀加熱電路中加上一脈動電信號，校驗熱線風速儀的頻率響應，若頻率響應不佳可用相應的補償線路加以改善 。
12、 0至100m/s的流速測量范圍可以分為三個區段:低速:0至5m/s;中速:5至40m/s;高速:40至100m/s 。
13、風速儀的熱敏式探頭用于0至5m/s的精確測量;風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 。
14、正確選擇風速儀的流速探頭的一個附加標準是溫度，通常風速儀的熱敏式傳感器的使用溫度約達+-70C 。
15、特制風速儀的轉輪探頭可達350C 。
16、皮托管用于+350C以上 。
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