風速儀的原理

風速計顧名思義(yi) 是測量空氣流速的儀(yi) 器。風速計其基本原理是將一根細的金屬絲(si) 放在流體(ti) 中，通電流加熱金屬絲(si) ，使其溫度高於(yu) 流體(ti) 的溫度，因此將金屬絲(si) 風速計稱為(wei) “”。當流體(ti) 沿垂直方向流過金屬絲(si) 時，將帶走金屬絲(si) 的一部分熱量，使金屬絲(si) 溫度下降。根據強迫對流熱交換理論，可導出散失的熱量Q與(yu) 流體(ti) 的速度v之間存在關(guan) 係式。標準的探頭由兩(liang) 根支架張緊一根短而細的金屬絲(si) 組成，如圖2.1所示。金屬絲(si) 通常用鉑、銠、鎢等熔點高、延展性好的金屬製成。常用的絲(si) 直徑為(wei) 5μm，長為(wei) 2 mm；zui小的探頭直徑僅(jin) 1μm，長為(wei) 0.2 mm。根據不同的用途，探頭還做成雙絲(si) 、三絲(si) 、斜絲(si) 及V形、X形等。為(wei) 了增加強度，有時用金屬膜代替金屬絲(si) ，通常在一熱絕緣的基體(ti) 上噴鍍一層薄金屬膜，稱為(wei) 熱膜探頭，如圖2.2所示。探頭在使用前必須進行校準。靜態校準是在專(zhuan) 門的標準風洞裏進行的，測量流速與(yu) 輸出電壓之間的關(guan) 係並畫成標準曲線；動態校準是在已知的脈動流場中進行的，或在風速儀(yi) 加熱電路中加上一脈動電信號，校驗風速儀(yi) 的頻率響應，若頻率響應不佳可用相應的補償(chang) 線路加以改善。 　　0至100m/s的流速測量範圍可以分為(wei) 三個(ge) 區段：低速：0至5m/s；中速：5至40m/s；高速：40至100m/s。風速儀(yi) 的熱敏式探頭用於(yu) 0至5m/s的測量；風速儀(yi) 的轉輪式探頭測量5至40m/s的流*果；而利用皮托管則可在高速範圍內(nei) 得到*結果。正確選擇風速儀(yi) 的流速探頭的一個(ge) 附加標準是溫度，通常風速儀(yi) 的熱敏式傳(chuan) 感器的使用溫度約達+-70C。特製風速儀(yi) 的轉輪探頭可達350C。皮托管用於(yu) +350C以上。