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风速仪的工作原理及应用

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风速仪

时间:2016-10-28来源:站长-速德瑞 点击:10113次

摘要:

风速仪的探头选型:

  通常测量风速的方法有三种:热式探头、叶轮式探头、毕托管。那我们在测量风速的时候如何才能选择最适合我们使用的仪器呢?这三种测量方法各自都适合用于什么场合呢?下面我将一一为大家解答。

  在0至100m/s的流速测量范围,我们可以分为三个区段:低速:0至5m/s;中速:5至40m/s;高速:40至100m/s。风速仪的热式探头用于0至5m/s的精确测量;风速仪的叶轮式探头测量5至40m/s的流速效果最理想;而利用皮托管则可在高速范围内得到最佳结果。

  热式探头拥有最精确的测量效果,风速范围一般在0-30m/s。

  叶轮式探头可以选择叶轮的直径,不同尺寸的叶轮都有不同的应用。如选用直径100mm的大叶轮就可以测得100mm直径的圆形区域的平均风速。此外叶轮探头还可附加罩子,达到精确测量小出风口风量的效果。

  毕托管一般都是应用在测量管道风速,适合于大风速,一般小于5m/s的风速都不推荐使用毕托管。


  正确选择风速仪探头的一个附加标准是温度:

  通常风速仪的热敏式传感器的使用温度约达-20~70?C。

  普通的叶轮式探头也在-20~70?C左右,但叶轮式探头可特制,承受350?C高温。

  皮托管对于温度的适用范围是最广泛的,即使是最普通的探头,也能承受600?C的高温。

  风速仪探头工作原理及应用

  风速仪的热式探头

  热式探头是基于冷冲击气流带走热元件上的热量,借助一个调节开关,保持温度恒定,则调节电流和流速成正比关系。当在湍流中使用热敏式探头时,来自各个方向的气流同时冲击热元件,从而会影响到测量结果的准确性。

  在湍流中测量时,热敏式风速仪流速传感器的示值往往高于叶轮式探头。以上现象可以在管道测量过程中观察到。根据管理管道紊流的不同设计,甚至在低速时也会出现。因此,风速仪测量过程应在管道的直线部分进行。直线部分的起点应至少在测量点前10×D(D=管道直径,单位为CM)外;终点至少在测量点后4×D处。流体截面不得有任何遮挡。(棱角,重悬,物等)

  风速仪的叶轮式探头

  风速仪的叶轮式探头的工作原理是基于把转动转换成电信号,先经过一个临近感应开头,对叶轮的转动进行“计数”并产生一个脉冲系列,再经检测仪转换处理,即可得到转速值。风速仪的大口径探头(60mm,100mm)适合于测量中、小流速的紊流(如在管道出口)。风速仪的小口径探头更适于测量管道横截面大于探险头横截面积100倍以上的气流。

  风速仪的毕托管探头

  利用毕托管可测量流体的动压特性,而根据下面这个公式,就可计算出流体的速度。(1)

  式中 Pd——流体的动压,Pa;

  W——流体速度,m/s;

  r——流体重度,N/m3;

  g——重力加速度,m/s2。

  这就是毕托管测量风速的原理。

  风速仪在空气流中的定位

  风速仪的叶轮式探头的正确调整位置,是气流流向平行于叶轮轴。在气流中轻轻转动探头时,示值会随之发生变化。当读数达到最大值时,即表明探头处于正确测量位置。在管道中测量时,管道平直部分的起点到测量点的距离应大于是0XD,紊流对风速仪的热敏式探头和皮托管的影响相对较小。

  在对风速仪的三种测量方法作了介绍之后,相信您已经对如何选择风速仪有了一个初步的想法。

  一般我认为在选择的时候,您需要列出以下几个问题:

  1、测量的风速大约在多少?

  2、流体的温度大约在多少?

  3、是在什么场合下测量风速?(如管道,出风口等等)

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