風(fēng)速計(anemometer)是測量空氣流速的儀器。它的種類較多,氣象臺站常用的為風(fēng)杯風(fēng)速計,它由3個互成120°固定在支架上的拋物錐空杯組成感應(yīng)分,空杯的凹面都順向個方向。整個感應(yīng)分安裝在根垂直旋轉(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)。
作原理
風(fēng)速計其基本原理是將根細(xì)的金屬絲放在流體中,通電流加熱金屬絲,使其溫度于流體的溫度,因此將金屬絲風(fēng)速計稱為"熱線"。當(dāng)流體沿垂直方向流過金屬絲時,將帶走金屬絲的分熱量,使金屬絲溫度下降。根據(jù)強(qiáng)迫對流熱交換理論,可導(dǎo)出熱線散失的熱量Q與流體的速度v之間存在關(guān)系式。標(biāo)準(zhǔn)的熱線探頭由兩根支架張緊根短而細(xì)的金屬絲組成。金屬絲通常用鉑、銠、鎢等熔點(diǎn)、延展性好的金屬制成。常用的絲直徑為5μm,長為2 mm;小的探頭直徑僅1μm,長為0.2 mm。根據(jù)不同的用途,熱線探頭還做成雙絲、三絲、斜絲及V形、X形等。為了增加強(qiáng)度,有時用金屬膜代替金屬絲,通常在熱緣的基體上噴鍍層薄金屬膜,稱為熱膜探頭。熱線探頭在使用前行校準(zhǔn)。靜態(tài)校準(zhǔn)是在門的標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)洞里行的,測量流速與輸出電壓之間的關(guān)系并畫成標(biāo)準(zhǔn)曲線;動態(tài)校準(zhǔn)是在已知的脈動流場中行的,或在風(fēng)速儀加熱電路中加上脈動電信號,校驗熱線風(fēng)速儀的頻率響應(yīng),若頻率響應(yīng)不佳可用相應(yīng)的補(bǔ)償線路加以改善。
0至100m/s的流速測量范圍可以分為三個區(qū)段:低速:0至5m/s;中速:5至40m/s;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(zhuǎn)輪式探頭測量5至40m/s的流;而利用皮托管則可在速范圍內(nèi)得到佳結(jié)果。正確選擇風(fēng)速儀的流速探頭的個附加標(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。制風(fēng)速儀的轉(zhuǎn)輪探頭可達(dá)350C。皮托管用于+350C以上。
除保持日常數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性外,日常維護(hù)使用中還要注意以下幾點(diǎn):
1.禁止在可燃性氣體環(huán)境中使用風(fēng)速計。
2.禁止將風(fēng)速計探頭置于可燃性氣體中。否則,可能導(dǎo)致火災(zāi)甚至炸。
3.請依據(jù)使用說明書的要求正確使用風(fēng)速計。使用不當(dāng),可能導(dǎo)致觸電、火災(zāi)和傳感器的損壞。
4.在使用中,如遇風(fēng)速計散發(fā)出異常氣味、聲音或冒煙,或有液體流入風(fēng)速計內(nèi),請立即關(guān)機(jī)取出電池。否則,將有被電擊、火災(zāi)和損壞風(fēng)速計的危險。
5.不要將探頭和風(fēng)速計本體暴露在雨中。否則,可能有電擊、火災(zāi)和傷及人身的危險。
6.不要觸摸探頭內(nèi)傳感器位。
7.風(fēng)速計長期不使用時,請取出內(nèi)的電池。否則,將電池可能漏液,導(dǎo)致風(fēng)速計損壞。
8.不要將風(fēng)速計放置在溫、濕、多塵和陽光直射的地方。否則,將導(dǎo)致內(nèi)器件的損壞或風(fēng)速儀性能變壞。
9.不要用揮發(fā)性液體來擦拭風(fēng)速計。否則,可能導(dǎo)致風(fēng)速儀殼體變形變色。風(fēng)速計表面有污漬時,可用柔軟的織物和中性洗滌劑來擦拭。
10.不要摔落或重壓風(fēng)速計。否則,將導(dǎo)致風(fēng)速計的故障或損壞。
11.不要在風(fēng)速計帶電的情況下觸摸探頭的傳感器位。否則,將影響測量結(jié)果或?qū)е嘛L(fēng)速計內(nèi)電路的損壞。