風(fēng)速計(jì)(anemometer)是測量空氣流速的儀器。它的種類較多,氣象臺(tái)站常用的為風(fēng)杯風(fēng)速計(jì),它由3個(gè)互成120°固定在支架上的拋物錐空杯組成感應(yīng)部分,空杯的凹面都順向一個(gè)方向。整個(gè)感應(yīng)部分安裝在一根垂直旋轉(zhuǎn)軸上,在風(fēng)力的作用下,風(fēng)杯繞軸以正比于風(fēng)速的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。
工作原理
風(fēng)速計(jì)其基本原理是將一根細(xì)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(fēng)速計(jì)稱為"熱線"。當(dāng)流體沿垂直方向流過金屬絲時(shí),將帶走金屬絲的一部分熱量,使金屬絲溫度下降。根據(jù)強(qiáng)迫對流熱交換理論,可導(dǎo)出熱線散失的熱量Q與流體的速度v之間存在關(guān)系式。標(biāo)準(zhǔn)的熱線探頭由兩根支架張緊一根短而細(xì)的金屬絲組成。金屬絲通常用鉑、銠、鎢等熔點(diǎn)高、延展性好的金屬制成。常用的絲直徑為5μm,長為2 mm;小的探頭直徑僅1μm,長為0.2 mm。根據(jù)不同的用途,熱線探頭還做成雙絲、三絲、斜絲及V形、X形等。為了增加強(qiáng)度,有時(shí)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。熱線探頭在使用前必須進(jìn)行校準(zhǔn)。靜態(tài)校準(zhǔn)是在專門的標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)洞里進(jìn)行的,測量流速與輸出電壓之間的關(guān)系并畫成標(biāo)準(zhǔn)曲線;動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)是在已知的脈動(dòng)流場中進(jìn)行的,或在風(fēng)速儀加熱電路中加上一脈動(dòng)電信號(hào),校驗(yàn)熱線風(fēng)速儀的頻率響應(yīng),若頻率響應(yīng)不佳可用相應(yīng)的補(bǔ)償線路加以改善。
0至100m/s的流速測量范圍可以分為三個(gè)區(qū)段:低速:0至5m/s;中速:5至40m/s;高速:40至100m/s。風(fēng)速儀的熱敏式探頭用于0至5m/s的精確測量;風(fēng)速儀的轉(zhuǎn)輪式探頭測量5至40m/s的流;而利用皮托管則可在高速范圍內(nèi)得到佳結(jié)果。正確選擇風(fēng)速儀的流速探頭的一個(gè)附加標(biāo)準(zhǔn)是溫度,通常風(fēng)速儀的熱敏式傳感器的使用溫度約達(dá)+-70C。特制風(fēng)速儀的轉(zhuǎn)輪探頭可達(dá)350C。皮托管用于+350C以上。
除保持日常數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性外,日常維護(hù)使用中還要注意以下幾點(diǎn):
1.禁止在可燃性氣體環(huán)境中使用風(fēng)速計(jì)。
2.禁止將風(fēng)速計(jì)探頭置于可燃性氣體中。否則,可能導(dǎo)致火災(zāi)甚至爆炸。
3.請依據(jù)使用說明書的要求正確使用風(fēng)速計(jì)。使用不當(dāng),可能導(dǎo)致觸電、火災(zāi)和傳感器的損壞。
4.在使用中,如遇風(fēng)速計(jì)散發(fā)出異常氣味、聲音或冒煙,或有液體流入風(fēng)速計(jì)內(nèi)部,請立即關(guān)機(jī)取出電池。否則,將有被電擊、火災(zāi)和損壞風(fēng)速計(jì)的危險(xiǎn)。
5.不要將探頭和風(fēng)速計(jì)本體暴露在雨中。否則,可能有電擊、火災(zāi)和傷及人身的危險(xiǎn)。
6.不要觸摸探頭內(nèi)部傳感器部位。
7.風(fēng)速計(jì)長期不使用時(shí),請取出內(nèi)部的電池。否則,將電池可能漏液,導(dǎo)致風(fēng)速計(jì)損壞。
8.不要將風(fēng)速計(jì)放置在高溫、高濕、多塵和陽光直射的地方。否則,將導(dǎo)致內(nèi)部器件的損壞或風(fēng)速儀性能變壞。
9.不要用揮發(fā)性液體來擦拭風(fēng)速計(jì)。否則,可能導(dǎo)致風(fēng)速儀殼體變形變色。風(fēng)速計(jì)表面有污漬時(shí),可用柔軟的織物和中性洗滌劑來擦拭。
10.不要摔落或重壓風(fēng)速計(jì)。否則,將導(dǎo)致風(fēng)速計(jì)的故障或損壞。
11.不要在風(fēng)速計(jì)帶電的情況下觸摸探頭的傳感器部位。否則,將影響測量結(jié)果或?qū)е嘛L(fēng)速計(jì)內(nèi)部電路的損壞。
風(fēng)速計(jì)顧名思義是測量空氣流速的儀器,具有高的靈敏度和精確測量、低電能消耗、使用方便等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于電力、鋼鐵、石化、節(jié)能等行業(yè)。隨著風(fēng)速計(jì)在不同行業(yè)的應(yīng)用,其種類也在不斷的增加。下面小編就來給大家介紹常見風(fēng)速計(jì):
1、螺旋槳式風(fēng)速計(jì):
它是一組三葉或四葉螺旋槳繞水平軸旋轉(zhuǎn)的風(fēng)速計(jì)。螺旋槳裝在一個(gè)風(fēng)標(biāo)的前部,使其旋轉(zhuǎn)平面始終正對風(fēng)的來向,它的轉(zhuǎn)速正比于風(fēng)速。
2、聲學(xué)風(fēng)速表:
在聲波傳播方向的風(fēng)速分量將增加(或減低)聲波傳播速度,利用這種特性制作的聲學(xué)風(fēng)速表可用來測量風(fēng)速分量。聲學(xué)風(fēng)速表至少有兩對感應(yīng)元件,每對包括發(fā)聲器和接收器各一個(gè),使兩個(gè)發(fā)聲器的聲波傳播方向相反。
如果一組聲波順著風(fēng)速分量傳播,另一組恰好逆風(fēng)傳播,則兩個(gè)接收器收到聲脈沖的時(shí)間差值將與風(fēng)速分量成正比。如果同時(shí)在水平和鉛直方向各裝上兩對元件,就可以分別計(jì)算出水平風(fēng)速、風(fēng)向和鉛直風(fēng)速。由于超聲波具有抗干擾、方向性好的優(yōu)點(diǎn),聲學(xué)風(fēng)速表發(fā)射的聲波頻率多在超聲波段。
3、風(fēng)杯風(fēng)速計(jì):
它是常見的一種風(fēng)速計(jì)。轉(zhuǎn)杯式風(fēng)速計(jì)比較早由英國魯賓孫發(fā)明,當(dāng)時(shí)是四杯,后來改用三杯。三個(gè)互成度固定在架上的拋物形或半球形的空杯都順一面,整個(gè)架子連同風(fēng)杯裝在一個(gè)可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的軸上。在風(fēng)力的作用下風(fēng)杯繞軸旋轉(zhuǎn),其轉(zhuǎn)速正比于風(fēng)速。轉(zhuǎn)速可以用電觸點(diǎn)、測速發(fā)電機(jī)或光電計(jì)數(shù)器等記錄。
4、熱線風(fēng)速計(jì):
一根被電流加熱的金屬絲,流動(dòng)的空氣使它散熱,利用散熱速率和風(fēng)速的平方根成線性關(guān)系,再通過電子線路線性化(以便于刻度和讀數(shù)),即可制成熱線風(fēng)速計(jì)。
1、使用前觀察電表的指針是否指于零點(diǎn),如有偏移,可輕輕調(diào)整電表的機(jī)械調(diào)整螺絲,使指針回到零點(diǎn);
2、將校正開關(guān)置于斷的位置;
3、將測桿插頭插在插座上,測桿垂直向上放置,螺塞壓緊使探頭密封,“校正開關(guān)”置于滿度位置,慢慢調(diào)整“滿度調(diào)節(jié)”旋紐,使電表指針指在滿度位置;
4、將“校正開關(guān)”置于“零位”,慢慢調(diào)整“粗調(diào)”、“細(xì)調(diào)”兩個(gè)旋紐,使電表指針指在零點(diǎn)的位置;
5、經(jīng)以上步驟后,輕輕拉動(dòng)螺塞,使測桿探頭露出(長短可根據(jù)需要選擇),并使探頭上的紅點(diǎn)面對對著風(fēng)向,根據(jù)電表度讀數(shù),查閱校正曲線,即可查出被測風(fēng)速;
6、在測定若干分后(10min左右),必須重復(fù)以上3、4步驟一次,使儀表內(nèi)的電流得到標(biāo)準(zhǔn)化;
7、測畢,應(yīng)將“校正開關(guān)”置于斷的位置