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風(fēng)速儀的測(cè)量技術(shù)以及選型指南 風(fēng)速儀是如何工作的

時(shí)間:2020-08-04    來源:儀多多儀器網(wǎng)    作者:儀多多商城     
風(fēng)速儀的探頭選擇

0至100m/s的流速測(cè)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(cè)量;風(fēng)速儀的轉(zhuǎn)輪式探頭測(cè)量5至40m/s的流速效果較好;而利用皮托管則可在高速范圍內(nèi)得到較佳結(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。

風(fēng)速儀的熱敏式探頭

風(fēng)速儀的熱敏式探頭的工作原理是基于冷沖擊氣流帶走熱元件上的熱量,借助一個(gè)調(diào)節(jié)開關(guān),保持溫度恒定,則調(diào)節(jié)電流和流速成正比關(guān)系。當(dāng)在湍流中使用熱敏式探頭時(shí),來自各個(gè)方向的氣流同時(shí)沖擊熱元件,從而會(huì)影響到測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。在湍流中測(cè)量時(shí),熱敏式風(fēng)速儀流速傳感器的示值往往高于轉(zhuǎn)輪式探頭。以上現(xiàn)象可以在管道測(cè)量過程中觀察到。根據(jù)管理管道紊流的不同設(shè)計(jì),甚至在低速時(shí)也會(huì)出現(xiàn)。因此,風(fēng)速儀測(cè)量過程應(yīng)在管道的直線部分進(jìn)行。直線部分的起點(diǎn)應(yīng)至少在測(cè)量點(diǎn)前10×D(D=管道直徑,單位為CM)外;終點(diǎn)至少在測(cè)量點(diǎn)后4×D處。流體截面不得有任何遮擋。(棱角,重懸,物等)

風(fēng)速儀的轉(zhuǎn)輪式探頭

風(fēng)速儀的轉(zhuǎn)輪式探頭的工作原理是基于把轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成電信號(hào),先經(jīng)過一個(gè)臨近感應(yīng)開頭,對(duì)轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行“計(jì)數(shù)”并產(chǎn)生一個(gè)脈沖系列,再經(jīng)檢測(cè)儀轉(zhuǎn)換處理,即可得到轉(zhuǎn)速值。風(fēng)速儀的大口徑探頭(60mm,100mm)適合于測(cè)量中、小流速的紊流(如在管道出口)。風(fēng)速儀的小口徑探頭更適于測(cè)量管道橫截面大于探險(xiǎn)頭橫截面貌一新100倍以上的氣流。

風(fēng)速儀在空氣流中的定位

風(fēng)速儀的轉(zhuǎn)輪式探頭的正確調(diào)整位置,是氣流流向平行于轉(zhuǎn)輪軸。在氣流中輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)探頭時(shí),示值會(huì)隨之發(fā)生變化。當(dāng)讀數(shù)達(dá)到最大值時(shí),即表明探頭處于正確測(cè)量位置。在管道中測(cè)量時(shí),管道平直部分的起點(diǎn)到測(cè)量點(diǎn)的距離應(yīng)大于是0XD,紊流對(duì)風(fēng)速儀的熱敏式探頭和皮托管的影響相對(duì)較小。

風(fēng)速儀在管道內(nèi)氣流流速測(cè)量

實(shí)踐證明風(fēng)速儀的16mm的探頭用途廣泛。其尺寸大小既保證了良好的通透性,又能承受更高達(dá)60m/s的流速。 管道內(nèi)氣流流速測(cè)量作為可行的測(cè)量方法之一,間接測(cè)量規(guī)程(柵極測(cè)量法)適用空氣測(cè)量。

VDI12080提供以下規(guī)程:
●方形截面柵極,測(cè)量普通規(guī)格
●圓形截面柵極,測(cè)量形心軸線規(guī)格
●圓形截面柵極,測(cè)量測(cè)程線性規(guī)格

風(fēng)速儀在抽氣排氣中的測(cè)量

通氣口會(huì)極大的變管道內(nèi)氣流相對(duì)均衡的分布狀態(tài):在自由通氣口表面產(chǎn)生高速區(qū),其余部位為低速區(qū),并在柵格上產(chǎn)生旋渦。根據(jù)柵格的不同設(shè)計(jì)方式,在柵格前一定距離處(約20cm ),氣流截面較為穩(wěn)定。在這種情況下,通常采用大風(fēng)速儀的口徑轉(zhuǎn)輪進(jìn)行測(cè)量。因?yàn)檩^大的口徑能夠?qū)Σ痪獾牧魉龠M(jìn)行平均,并在較大范圍內(nèi)計(jì)算其平均值。

風(fēng)速儀在抽氣孔采用容積流量漏斗進(jìn)行測(cè)量:

既使在抽氣處沒有柵格的干擾,空氣流動(dòng)的路線也沒有方向,并且其氣流截面極不均勻。其原因是管道內(nèi)的局部真空,以漏斗狀把空氣中抽出在氣室中,既使是在距離抽氣很近的區(qū)域內(nèi),也沒有一個(gè)滿足測(cè)量條件的位置,可供進(jìn)行測(cè)量操作。如采用帶有平均值計(jì)算功能的柵極測(cè)量法進(jìn)行測(cè)量,并借以確定容積流量法進(jìn)行測(cè)量,并借以確定容積流量等,只有管道或漏斗測(cè)量法能夠提供可重復(fù)測(cè)量結(jié)果。在這種情況下,不同尺寸的測(cè)量漏斗可以滿足使用要求。利用測(cè)量漏斗可以在片狀閥前一定距離處生成一個(gè)滿足流速測(cè)量條件的固定截面,測(cè)出定位該截面中心并固定截面,測(cè)出定位該截面中心并固定截面,測(cè)出定位該截面中心并固定于此。流速測(cè)頭得到的測(cè)量值乘以漏斗系數(shù),即可計(jì)算出抽出的容積流量。(如漏斗系數(shù)20)



    風(fēng)速儀是測(cè)量空氣流速的儀器,其可廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域,如電力、鋼鐵、石化、節(jié)能等行業(yè),日常生活中;


    很多行業(yè)都需要用到風(fēng)速儀,如風(fēng)扇制造業(yè)、出海捕撈業(yè)、抽風(fēng)排氣供暖系統(tǒng)等,都需要用到風(fēng)速儀進(jìn)行風(fēng)速、風(fēng)溫、風(fēng)量測(cè)量,以確保正常運(yùn)作??蓽y(cè)量風(fēng)速、空氣溫度。


    風(fēng)速儀是常規(guī)的檢測(cè)儀器,風(fēng)速儀的種類主要包含:


    一是也輪風(fēng)速儀,不言而喻葉輪風(fēng)速儀的探頭是像風(fēng)扇葉片一樣轉(zhuǎn)動(dòng)來測(cè)量風(fēng)速,主要測(cè)量中風(fēng)速面風(fēng)速;


    二是熱敏風(fēng)速儀,他的探頭則是一根細(xì)細(xì)的金屬絲發(fā)熱的線所以叫熱敏,主要測(cè)量潔凈的低風(fēng)速點(diǎn)風(fēng)速;


    主要有以下幾種分類:


    按原理分:熱式風(fēng)速儀、超音波式風(fēng)速計(jì)、葉輪式風(fēng)速計(jì)、三杯式風(fēng)速儀、風(fēng)車式風(fēng)速計(jì)、皮托管式風(fēng)速計(jì)等。


    按探頭形狀分:有指向風(fēng)速計(jì)、無指向風(fēng)速計(jì)。


    按測(cè)試范圍及測(cè)試參數(shù)分:中高溫風(fēng)速計(jì)、微風(fēng)速計(jì)、多參數(shù)環(huán)境測(cè)試計(jì)等。





風(fēng)速儀的兩種工作模式
  風(fēng)速儀將流速信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的一種測(cè)速儀器,也可測(cè)量流體溫度或密度。其原理是,將一根通電加熱的細(xì)金屬絲(稱熱線)置于氣流中,熱線在氣流中的散熱量與流速有關(guān),而散熱量導(dǎo)致熱線溫度變化而引起電阻變化,流速信號(hào)即轉(zhuǎn)變成電信號(hào)。它有兩種工作模式:

  ①恒流式。

  通過熱線的電流保持不變,溫度變化時(shí),熱線電阻改變,因而兩端電壓變化,由此測(cè)量流速;

 ?、诤銣厥?。

  熱線的溫度保持不變,如保持150℃,根據(jù)所需施加的電流可度量流速。恒溫式比恒流式應(yīng)用更廣泛。熱線長(zhǎng)度一般在0.5~2毫米范圍,直徑在1~10微米范圍,材料為鉑、鎢或鉑銠合金等。若以一片很薄(厚度小于0.1微米)的金屬膜代替金屬絲,即為熱膜風(fēng)速儀,功能與熱絲相似,但多用于測(cè)量液體流速。熱線除普通的單線式外,還可以是組合的雙線式或三線式,用以測(cè)量各個(gè)方向的速度分量。從熱線輸出的電信號(hào),經(jīng)放大、補(bǔ)償和數(shù)字化后輸入計(jì)算機(jī),可提高測(cè)量精度,自動(dòng)完成數(shù)據(jù)后處理過程,擴(kuò)大測(cè)速功能,如同時(shí)完成瞬時(shí)值和時(shí)均值、合速度和分速度、湍流度和其他湍流參數(shù)的測(cè)量。熱線風(fēng)速儀與皮托管相比,具有探頭體積小,對(duì)流場(chǎng)干擾?。豁憫?yīng)快,能測(cè)量非定常流速;能測(cè)量很低速(如低達(dá)0.3米/秒)等優(yōu)點(diǎn)。

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