风速仪原理

来源：中国农业仪器网　类别：技术文章　更新时间：2009-09-17　阅读次

风速仪是指将流速信号转变为电信号的一种测速仪器，可测量流体温度或密度。热式风速仪原理是：将一根通电加热的细金属丝置于气流中，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，流速信号即转变为电信号。热式风速仪的主要部件是风速探头及测量指示仪表。其中风速探头又可分为热敏式探头和轮转式探头。热式风速计按结构分，有热球式和热线式；按显示形式分，有指针式、数字式等；按工作原理分，有恒流式和恒温式。

恒流式风速仪原理是热线电流保持不变，温度变化时，热线电阻改变，因而两端电压变化，测得风速。而恒温式是指热线温度不变，然后根据施加的电流测得风速。相较于恒流式，恒温式应用更为广泛，热线长度在0.5-2mm，直径在1-10um，材料为铂、钨或铂铑合金。

风速探头按流速范围可分为三个区段：0-5m/s，5-40m/s和40-100m/s三种，分别为低速、中速和高速。其中热敏式探头主要应用于低速，轮转式探头用于中速效果最理想。1 风速仪的热敏式探头。热敏式探头的工作原理是基于冷冲击气流带走热元件上的热量，借助一个调节开关，保持温度恒定，则调节电流和流速成正比关系。当在湍流中使用热敏式探头时，来自各个方向的气流同时冲击热元件，从而会影响到测量结果的准确性。在湍流中测量时，热敏式风速仪流速传感器的示值往往高于转轮式探头。以上现象可以在管道测量过程中观察到。根据管理管道紊流的不同设计，甚至在低速时也会出现。因此，风速仪测量过程应在管道的直线部分进行。直线部分的起点应至少在测量点前10×D（D=管道直径，单位为CM）外；终点至少在测量点后4×D处。流体截面不得有任何遮挡。（棱角，重悬，物等）。而转轮式探头的工作原理是基于把转动转换成电信号，先经过一个临近感应开头，对转轮的转动进行“计数”并产生一个脉冲系列，再经检测仪转换处理，即可得到转速值。风速仪的大口径探头（60mm,100mm)适合于测量中、小流速的紊流（如在管道出口）。风速仪的小口径探头更适于测量管道横截面大于探险头横截面貌一新100倍以上的气流。

风速仪热线有单线，还有双线和三线式，用以测量各个方向的速度分量。从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。热线风速计在善于测量低风速，在测量中具有不可替代的作用。如今，热式风速计主要用于采暖、通风、空气调节、环境�；�、节能监测、气象、农业、冷藏、干燥、劳动卫生调查、洁净车间和各种风速实验室等方面。