風(fēng)速儀的測(cè)量技術(shù)以及選型指南
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(kāi)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(lái)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(guò)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(guò)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(guò)一個(gè)臨近感應(yīng)開(kāi)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。
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(méi)有柵格的干擾，空氣流動(dòng)的路線也沒(méi)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(méi)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)速儀的探頭選擇風(fēng)速儀是測(cè)量空氣流速的儀器，它的種類(lèi)較多，氣象臺(tái)站常用的為風(fēng)杯風(fēng)速儀，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)，另一種旋轉(zhuǎn)式風(fēng)速儀為旋槳式風(fēng)速儀，由一個(gè)三葉或四葉螺旋槳組成感應(yīng)部分，將其安裝在一個(gè)風(fēng)向標(biāo)的前端，使它隨時(shí)對(duì)準(zhǔn)風(fēng)的來(lái)向，槳葉繞水平軸以正比于風(fēng)速的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。
風(fēng)速儀的安裝： 一、對(duì)安裝地點(diǎn)的選擇： 1、不要把風(fēng)速儀安裝在靠近高能雷達(dá)或無(wú)線發(fā)射器的旁邊?？梢赃M(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)，以確定當(dāng)?shù)氐碾娮痈蓴_，不要與任何雷達(dá)掃描裝置在一個(gè)平面上安裝，至少應(yīng)該保持2m以上的距離； 2、建議和周?chē)恍o(wú)線電接受天線保持距離； 3、避免周?chē)ㄖ锉热鐦?shù)、電線桿、高樓等這些可能會(huì)影響到氣流或產(chǎn)生紊亂的裝置，這可能對(duì)測(cè)量精度產(chǎn)生影響。可以安裝在盛行風(fēng)的一側(cè)； 4、按照世界氣象組織（WMO）給出的建議：風(fēng)速儀安裝標(biāo)準(zhǔn)：在開(kāi)闊地區(qū)超過(guò)地面10米以上，開(kāi)闊地區(qū)的定義是風(fēng)速儀和任何障礙物之間的距離是障礙物高度的10倍以上?！ ?i>二、安裝注意事項(xiàng)： 1、確保CDBJ-F30J熱球風(fēng)速儀根據(jù)用戶手冊(cè)正確接地； 2、確保線纜長(zhǎng)度低于最大線纜長(zhǎng)度限制，如果線纜割斷后又沒(méi)有正確的連接，或者線纜屏蔽線沒(méi)有很好維護(hù)，EMC（電磁兼容性）可能會(huì)降低； 3、不需要?jiǎng)?chuàng)建接地回路，根據(jù)安裝指導(dǎo)說(shuō)明進(jìn)行接線； 4、保證儀器在運(yùn)行中的持續(xù)電源供應(yīng)?！ ?i>三、線纜： 1、對(duì)線纜的要求： ①為確保傳輸?shù)男盘?hào)不受外界的干擾，線纜必須加屏蔽，PVC外套，導(dǎo)線大小要求為(24AWG)，如果儀器有加熱裝置，加熱電源導(dǎo)線大小要求為(18AWG)； ?、谠谑褂猛扑]線纜、波特率9600下，最大線纜長(zhǎng)度不能超過(guò)1km； 2、重要提示： ?、俨灰丫€纜中的任何導(dǎo)線相互連接在一起，以免對(duì)儀器造成損害，裸露的導(dǎo)線必須屏蔽起來(lái)，不要把儀器0V、加熱、模擬輸出0V或數(shù)字輸出Data-連接到一塊或接地； ②終端盒到主機(jī)系統(tǒng)的線纜類(lèi)型必須符合如上規(guī)格，必須給線纜開(kāi)出合適的管道或電纜槽，以避免機(jī)械裝置對(duì)線纜的傷害，必須使用束線夾或束線帶對(duì)線纜進(jìn)行固定，以減少線纜對(duì)連接頭的拉扯。 四、接地： 為了正確操作，最大限度避免雷電損害，EC-A1必須通過(guò)安裝管正確接地，不完全接地將會(huì)降低EC-A1的性能，尤其在電磁干擾比較嚴(yán)重的地方，接地導(dǎo)線通過(guò)底部的M6螺孔與儀器連接，導(dǎo)線截面積最小6mm； 五、機(jī)械裝置： 1、儀器的固定 用戶可根據(jù)實(shí)際需要，靈活地選擇安裝方式，但必須保證儀器垂直放置，固定牢固； 2、方向的確定 儀器頂部標(biāo)有指示箭頭，箭頭“N”相對(duì)應(yīng)于儀器的0°u30456X位，在安裝過(guò)程中，必須用精密的方向測(cè)定儀器先測(cè)定某個(gè)固定方向，“零位”指示箭頭依據(jù)這個(gè)方向來(lái)確定儀器的安裝方位，通常選擇指北安裝（或者指向其它方向安裝），然后固定好儀器。
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