风轮风速仪的原理 风速仪的工作原理及作用

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风速仪原理是什么你知道么?

风速仪原理是什么你知道么?可能很多人在生活中也是见过风速仪,特别是在一些现代农场人家的楼顶上会有这些装备测试天气,如果你有兴趣,那就随震坤行了解更多的资讯吧。

一、风速仪简介

风速计,顾名思义就是测量空气流速的仪器。它的种类繁多,气象台站最常使用的是风杯风速计,它主要是由3个互成120°固定在支架上的抛物锥空杯组成感应部分,空杯的凹面都顺向一个方向。整个感应部分安装在一根垂直旋转轴上,在风力的作用下,风杯绕轴以正比于风速的转速旋转。

二、风速计原理--优点

风速计具有诸多优点,下面是我为大家整理的几个比较重要的,快来浏览一下吧:

1. 体积小,对流场干扰小;

2. 适用范围广。不仅可用于气体也可用于液体,在气体的亚声速、跨声速和超声速流动中均可使用;

3. 测量精度高,重复性好。热线风速仪的缺点是探头对流场有一定干扰,热线容易断裂。

4. 除了测量平均速度外,还可测量脉动值和湍流量;除了测量单方向运动外还可同时测量多个方向的速度分量。

三、风速计原理

风速计主要是以仪表是采用量热式原理测量风速的,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“热线”。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,可导出热线散失的热量Q与流体的速度v之间存在关系式。

四、风速计原理--应用

风速计的应用是很广泛,在所有领域都可以灵活运用,被广泛的应用于电力、钢铁、石化、节能等行业,在奥运会中还有其他的应用,帆船比赛,划艇比赛,野外射击比赛等都需要用到风速仪来测量。现在的风速仪比较先进,除了测量风速外同时还可以测风温、风量。

风速仪的工作原理是什么?

1 风向部分:

风向部分由保护风杯的护圈所支撑。由风向标,风向轴及风向度盘等组成,装在风向度盘上的磁棒与风向度盘组成磁罗盘用来确定风向方位。当旋转处于风向度盘外壳下的托盘螺母时,托盘把风向对盘托起或放下,使锥形轴承与轴尖离开或接触。风向示值由风向指针在风向度盘的稳定位置来确定。

2 风速部分

风速传感器采用的传统三杯旋转架结构。它将风速线性地变换成旋转架的转速。为了减小启动风速,采用塑制的轻质风杯,锥形轴承支撑。在旋转架的轴上固定有一个齿状的叶片,当旋转架在随风旋转时,轴带动着叶片旋转,齿状叶片在光电开关的光路中不断切割光束,从而将风速线性地变换成光电开关的输出脉冲频率。仪器内的单片机对风传感器的输出频率进行采样,计算。最后仪器输出瞬时风速,一分钟风速,瞬时风级,一分钟风级,平均风级对应的浪高。测得的参数在仪器的液晶显示器上用数字直接显示出来。

为了减少仪器的功耗,仪器中的传感器和单片机都采取了一些降低功耗的专门措施。

为了保证数据的可靠性,仪器中还带有电源电压检测电路。当电源电源低于3.3V左右时,仪器显示器显示“欠压”提示用户电源电压太低数据已不可靠应及时更换电池。

仪器内还设计有电源控制电路,用电路来替代机械开关来控制仪器的投断电。

风速仪的原理是什么?风速仪如何使用?

1、风速仪的原理:

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“热线”。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,可导出热线散失的热量Q与流体的速度v之间存在关系式。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2 mm,最小的探头直径仅1μm,长为0.2 mm。根据不同的用途,热线探头还做成双丝、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。热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,校验热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。风速仪的热敏式探头用于0至5m/s的精确测量,风速仪的转轮式探头测量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。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。

2、风速仪使用方法:

1)使用前观察电表的指针是否指于零点,如有偏移,可轻轻调整电表的机械调整螺丝,使指针回到零点。

2)将校正开关置于断的位置。

3)将测杆插头插在插座上,测杆垂直向上放置,螺塞压紧使探头密封,“校正开关”置于满度位置,慢慢调整“满度调节”旋纽,使电表指针指在满度位置。

4)将“校正开关”置于“零位”,慢慢调整“粗调”、“细调”两个旋纽,使电表指针指在零点的位置。

5)经以上步骤后,轻轻拉动螺塞,使测杆探头露出(长短可根据需要选择),并使探头上的红点面对对着风向,根据电表度读数,查阅校正曲线,即可查出被测风速。

6)在测定若干分后(10min左右),必须重复以上3、4步骤一次,使仪表内的电流得到标准化。

7)测毕,应将“校正开关”置于断的位置。

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