風(fēng)速計的工作原理

風(fēng)速計其基本原理是將一根細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)速計稱(chēng)為“專(zhuān)線(xiàn)”。當流體沿垂直方向流過(guò)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。根據強迫對流熱交換理論，可導出專(zhuān)線(xiàn)散失的熱量Q與流體的速度v之間存在關(guān)系式。標準的專(zhuān)線(xiàn)探頭由兩根支架張緊一根短而細的金屬絲組成，如圖2.1所示。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(cháng)為2 mm；*小的探頭直徑僅1μm，長(cháng)為0.2 mm。根據不同的用途，專(zhuān)線(xiàn)探頭還做成雙絲、三絲、斜絲及V形、X形等。為了增加強度，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(chēng)為熱膜探頭，如圖2.2所示。專(zhuān)線(xiàn)探頭在使用前必須進(jìn)行校準。靜態(tài)校準是在專(zhuān)門(mén)的標準風(fēng)洞里進(jìn)行的，測量流速與輸出電壓之間的關(guān)系并畫(huà)成標準曲線(xiàn)；動(dòng)態(tài)校準是在已知的脈動(dòng)流場(chǎng)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，校驗專(zhuān)線(xiàn)風(fēng)速儀的頻率響應，若頻率響應不佳可用相應的補償線(xiàn)路加以改善。0至100m/s的流速測量范圍可以分為三個(gè)區段：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**測量；風(fēng)速儀的轉輪式探頭測量5至40m/s的流速效果*理想；而利用皮托管則可在高速范圍內得到*佳結果。正確選擇風(fēng)速儀的流速探頭的一個(gè)附加標準是溫度，通常風(fēng)速儀的熱敏式傳感器的使用溫度約達+-70C。特制風(fēng)速儀的轉輪探頭可達350C。皮托管用于+350C以上。
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