电子器件

风速计的基本原理是怎样的?

  风速计其基本原理是将一根细的金属丝放在流体中,通电流加热金属丝,使其温度高于流体的温度,因此将金属丝风速计称为“专线”。

  当流体沿垂直方向流过金属丝时,将带走金属丝的一部分热量,使金属丝温度下降。

  根据强迫对流热交换理论,可导出专线散失的热量Q与流体的速度v之间存在关系式。

  标准的专线探头由两根支架张紧一根短而细的金属丝组成。金属丝通常用铂、铑、钨等熔点高、延展性好的金属制成。

  常用的丝直径为5μm,长为2mm;*小的探头直径仅1μm,长为0.2mm。

  根据不同的用途,专线探头还做成双丝、三丝、斜丝及V形、X形等。

  为了增加强度,有时用金属膜代替金属丝,通常在一热绝缘的基体上喷镀一层薄金属膜,称为热膜探头。专线探头在使用前必须进行校准。

  静态校准是在专门的标准风洞里进行的,测量流速与输出电压之间的关系并画成标准曲线;

  动态校准是在已知的脉动流场中进行的,或在风速仪加热电路中加上一脉动电信号;

  校验专线风速仪的频率响应,若频率响应不佳可用相应的补偿线路加以改善。

  0至100m/s的流速测量范围可以分为三个区段:

  低速:0至5m/s;中速:5至40m/s;高速:40至100m/s。

  风速计的热敏式探头用于0至5m/s的**测量;风速仪的转轮式探头测量5至40m/s的流速效果*理想;而利用皮托管则可在高速范围内得到*佳结果。

  正确选择风速仪的流速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+-70C。

  特制风速仪的转轮探头可达350C。皮托管用于+350C以上。