风速仪原理
三种风速测量仪介绍及其原理 测量仪工作原理

三种风速测量仪介绍及其原理测量仪工作原理1、热式风速仪将流速信号变化为电信号的一种测速仪器,也可测量流体温度或密度。
其原理是,将一根通电加热的细金属丝(称热线)置于气流中,热线在气流中的散热量与流速有关,而散热量导致热线温度变化而引起电阻变化,流速信号即变化成电信号。
它有两种工作模式:①恒流式。
通过热线的电流保持不变,温度变化时,热线电阻更改,因而两端电压变化,由此测量流速。
②恒温式。
热线的温度保持不变,如保持150℃,依据所需施加的电流可度量流速。
恒温式比恒流式应用更广泛。
热线长度一般在0.5~2毫米范围,直径在1~10微米范围,材料为铂、钨或铂铑合金等。
若以一片很薄(厚度小于0.1微米)的金属膜代替金属丝,即为热膜风速仪,功能与热丝相像,但多用于测量液体流速。
热线除一般的单线式外,还可以是组合的双线式或三线式,用以测量各个方向的速度重量。
从热线输出的电信号,经放大、补偿和数字化后输入计算机,可提高测量精度,自动完成数据后处理过程,扩大测速功能,相像时完成瞬时值和时均值、合速度和分速度、湍流度和其他湍流参数的测量。
热线风速仪[1]与皮托管相比,具有探头体积小,对流场干扰小;响应快,能测量非定常流速;能测量很低速(如低达0.3米/秒)等优点。
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精准性。
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转轮式探头。
以上现象可以在管道测量过程中察看到。
依据管理管道紊流的不同设计,甚至在低速时也会显现。
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10D(D=管道直径,单位为CM)外;尽头至少在测量点后4D处。
流体截面不得有任何遮挡(棱角,重悬,物等)。
2、叶轮风速仪风速计的叶轮式探头的工作原理是基于把转动转换成电信号,先经过一个靠近感应开头,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。
热线风速仪测量速度的原理

热线风速仪测量速度的原理
1.施加恒定电流:将恒定电流通过热线风速仪的细丝。
2.测量初始温度:在恒定电流通过细丝之前,测量细丝的初始温度。
3.测量改变的电阻:恒定电流通过细丝后,细丝会因为周围气流的冷
却效应而改变温度。
这导致热电阻的电阻值发生变化。
4.计算电流和电阻的关系:通过测量电流和电阻的变化,可以根据热
导热定律计算出细丝的冷却速率。
5.计算气流速度:通过测量细丝的冷却速率,可以计算出周围气流的
速度。
当细丝周围的空气流速增大时,细丝的热量散失速率也会增加。
这会
导致细丝的温度下降,进而改变热电阻的电阻值。
通过测量电阻值的变化,可以计算出细丝的冷却速率,从而确定周围气流的速度。
为了提高测量的准确性,热线风速仪通常采用细丝冷却速率和气流速
度之间的标定系数。
这需要在实验室条件下进行多次校准,以确保测量的
准确性和可靠性。
总之,热线风速仪利用热导热定律的原理测量空气流速。
通过测量细
丝的冷却速率,可以计算出空气流速。
这种测量方法简单而精确,常用于
气象、空调、风洞等领域中对气流速度的测量。
风速仪原理

风速仪原理
风速仪是一种用来测量气体流速的仪器。
其工作原理主要有以下几种:
1. 热线式风速仪原理:它通过在传感器上加热细丝,当气体流过传感器时,带走了热量,细丝的温度就会下降,根据细丝温度降低的程度就可以计算出气体的流速。
2. 贴体式风速仪原理:它是使用一块小电阻片或热敏电阻贴在测量表面上,当气体流过测量表面时,会带走热量,电阻片的电阻值就会发生变化,该变化与气体流速相关,从而可以计算出气体的流速。
3. 超声波式风速仪原理:它利用超声波的传播速度与气体流速之间的关系来测量风速。
该风速仪发射超声波并接收反射回来的超声波,根据超声波传播时间的差异来计算出气体流速。
4. 旋翼测速仪原理:它通过测量旋翼叶片旋转的速度来计
算气体的流速。
旋翼叶片暴露在气流中,当气体流过时,
叶片就会旋转,根据旋转的速度就可以计算出气体的流速。
总的来说,风速仪原理主要是通过测量传感器受气体流动
影响的物理量的变化,从而计算出气体的流速。
不同的风
速仪采用不同的测量方法和传感器,但基本原理都是相似的。
风速仪原理

风速仪原理
风速仪原理
风速仪是一种测量静态和动态气流的仪器,它可以用来测量空气中的风速、风力和风向。
它使用一个旋转的叶片,测量的单位是英尺/秒(ft/s)或米/秒(m/s)。
无论是手持式风速仪还是固定式风速仪,它们都使用相同的原理来测量风速。
风速仪的工作原理是利用一个旋转的叶片将气流压缩,并通过感应器检测压缩空气的流量。
风速仪的叶栅会随着气流的速度而转动,从而将空气的流量转化为叶片的转速,这就是风速仪测量风速的原理。
当叶片旋转时,它们会产生电磁场,这种电磁场会使得叶片周围的空气被压缩,这就是压缩效应。
这种压缩效应会使叶片的转速减慢,从而产生一个脉冲信号,这个脉冲信号会被电子部件检测,从而得到叶片的转速,从而可以得到风速的大小。
风速仪的精确度很高,它的读数可以在0.1米/秒的范围内有很好的精确度。
它也可以测量低温,低湿度等环境条件下的风速,它能够快速准确地测量气流的方向。
风速仪的优点是实用性强,它可以用于工业、农业和气象学等不同的领域中,它也可以用来测量建筑物的风
速,以便确定其结构的稳定性。
此外,风速仪还可以用于测量风速、风力和风向,帮助人们确定气流的方向和大小,从而更好地控制环境条件。
总之,风速仪是一种可以用来测量静态和动态气流的仪器,它使用一个旋转的叶片,将气流压缩,通过感应器检测压缩空气的流量,从而得到风速的大小,从而使人们可以更好地控制环境条件。
风速仪具有实用性强、精确度高、测量范围广等优点,可以用于不同的领域。
叶轮式风速仪的原理及应用

叶轮式风速仪的原理及应用1. 引言叶轮式风速仪是一种常见的用于测量风速的仪器,它通过测量风力对叶轮的作用力来计算风速。
本文将介绍叶轮式风速仪的原理和应用。
2. 原理叶轮式风速仪的原理基于牛顿第二定律,即风力对叶轮的作用力与风速成正比。
当风吹过叶轮时,风力会使叶轮转动。
通过测量叶轮转动的速度可以计算出风速。
3. 结构叶轮式风速仪由以下几个主要部分组成:•叶轮:叶轮是风速计的核心部分,它通常由轻质材料制成,具有一定的面积和质量。
•轴承:轴承用于支撑叶轮,保证其能够自由旋转。
•传感器:传感器用于检测叶轮的转动速度,并将其转化为电信号输出。
•电路:电路是将传感器输出的信号转换为可读取的数字或模拟信号的部分。
•显示屏:显示屏用于显示风速的数值。
4. 工作原理当风吹过叶轮时,风力会使叶轮开始旋转。
叶轮旋转的速度与风速成正比。
传感器会检测叶轮的转动速度,并将其转化为电信号输出。
电路会对输出的信号进行处理,以得到准确的风速数值。
最终,风速数值将显示在显示屏上,供用户查看。
5. 使用注意事项使用叶轮式风速仪时需要注意以下几点:•避免叶轮受到外界物体的干扰,以免影响测量结果。
•定期校准仪器,以确保其精确度和准确性。
•避免叶轮受到过大的压力,以免造成损坏。
•对于不同的场合和环境,选择合适的叶轮式风速仪进行测量。
6. 应用领域叶轮式风速仪广泛应用于各个领域,包括但不限于以下几个方面:6.1. 气象领域:叶轮式风速仪是常见的测风工具,被广泛用于气象观测、气象预警等领域。
6.2. 建筑工程领域:在建筑设计和施工过程中,叶轮式风速仪被用于测量风速,以评估风的影响和风力对建筑物的作用。
6.3. 空调通风领域:叶轮式风速仪可以用于调节空调和通风系统,确保室内风速的均匀分布。
6.4. 汽车工业领域:叶轮式风速仪可以用于测量车辆行驶时的风速,以研究车辆设计和改善车辆性能。
6.5. 能源领域:叶轮式风速仪可以用于测量风力发电场中的风速,以评估发电潜力。
风速仪工作原理

风速仪工作原理
风速仪是一种用于测量风速的仪器,它通过一系列的传感器和电子组件来实现测量。
风速仪的工作原理主要基于热敏测量技术。
该仪器采用了一个热敏电阻传感器,该传感器通常由铂电阻或半导体材料制成。
当风吹过这个传感器时,风速会带走周围的热量,导致传感器的温度下降。
测量风速的过程分为两个步骤。
首先,通过一个恒温电路来维持传感器的温度不变,通常会使用恒流电源来提供恒定的加热功率。
然后,通过测量电路测量传感器的电阻值,因为传感器的电阻值与温度成正比。
在风速测量中,当风速增加时,传感器受到的风冷效应也会增强,导致传感器温度下降,电阻值增加。
通过测量电路,可以将传感器的电阻值转化为相应的风速值。
为了提高测量的准确性,风速仪通常还会配备一些校准和修正技术。
例如,可以使用温度传感器来测量环境温度,并对风速进行温度修正。
此外,还可以根据传感器的特性曲线进行非线性补偿。
总的来说,风速仪主要通过热敏测量技术来测量风速,利用传感器的温度变化与风速之间的关系来实现。
通过适当的校准和修正,可以获得准确可靠的风速测量结果。
风速仪的工作原理

风速仪的工作原理引言风速仪是一种用于测量风速的设备,其工作原理是基于风压差或热敏材料的变化。
它被广泛应用于气象、环境监测、风力发电以及建筑工程等领域。
本文将详细介绍风速仪的工作原理及其应用。
一、风速仪的类型1. 风压差式风速仪风压差式风速仪是最常见和常用的风速测量仪器。
它由两个敏感的风压差传感器组成,这些传感器位于风速仪的正面和背面。
当风速仪暴露在风中时,风的流动会引起风压差,这个差异通过传感器转换为电信号。
根据风压差的大小,设备可以计算得出风速的数值。
2. 热线式风速仪热线式风速仪则是利用热敏材料的电阻随温度变化而变化的原理来测量风速的。
该仪器内置了一个非常薄且具有高热敏感性的热线,当空气流过时,热线会冷却下来,从而导致电阻发生变化。
通过测量电阻变化的大小,风速仪可以计算出风速。
二、风速仪的工作原理无论是风压差式风速仪还是热线式风速仪,其工作原理都是基于测量风速带来的物理变化。
下面将分别介绍这两种风速仪的工作原理。
1. 风压差式风速仪风压差式风速仪的工作原理基于当风的流动通过其外部传感器时,会产生风压差。
这个风压差被传感器感知到,并转换成电信号。
风压差的大小取决于风速和风速仪的设计特性。
通常来说,风压差越大,风速就越大。
传感器将电信号转换成数值,然后通过计算得出风速的测量结果。
2. 热线式风速仪热线式风速仪的工作原理是利用一个热线或热敏电阻来测量风速。
当空气流经热线时,热线会冷却下来,导致其电阻发生变化。
风速仪通过测量电阻变化的大小来计算风速。
三、风速仪的应用1. 气象学在气象学中,风速仪是测量大气层中风速的重要设备。
通过测量风速,可以更准确地预测天气变化,了解气候趋势以及对环境污染进行监测。
2. 环境监测风速仪也在环境监测中发挥着重要作用。
通过测量风速,可以了解空气流动情况,从而判断空气质量和各种污染物的扩散情况。
3. 风力发电在风力发电领域,风速仪被广泛应用来测量风速,从而调整风力发电机组的转速和功率输出,以最大限度地提高发电效率。
风速仪原理

风速仪原理风速仪是一种用来测量风速的仪器,它在气象、航空、环境监测等领域有着广泛的应用。
风速仪的原理是基于风的动力学特性和传感器的测量原理。
首先,风速仪利用风的动力学特性来进行测量。
风速是指单位时间内风通过某一点的速度,通常以米每秒(m/s)或千米每小时(km/h)来表示。
风速仪通过测量风对传感器的作用力来确定风速。
其原理是根据流体动力学中的伯努利定理和流体的动量守恒定律,通过测量风对传感器的压力差或作用力来计算风速。
其次,风速仪利用传感器的测量原理来进行风速的测量。
常见的风速传感器有热线式、旋翼式、超声波式等。
其中,热线式风速传感器是利用风速对传感器的冷却作用来进行测量的,当风速增大时,传感器的冷却效果增强,从而可以通过测量传感器的电阻值来计算风速。
旋翼式风速传感器则是利用风速使得传感器上的旋翼转动来进行测量,通过测量旋翼的转速来计算风速。
超声波式风速传感器则是利用超声波在空气中的传播速度与风速相关的原理来进行测量,通过测量超声波传播的时间来计算风速。
风速仪的原理简单而又精密,通过测量风对传感器的作用力和传感器的测量原理来进行风速的测量。
在实际应用中,风速仪的准确性和稳定性对于各个领域的应用至关重要。
因此,风速仪的制造和使用都需要严格按照标准进行,以确保测量结果的准确性和可靠性。
总的来说,风速仪是一种基于风的动力学特性和传感器的测量原理来进行风速测量的仪器。
它在气象、航空、环境监测等领域有着广泛的应用,并且在这些领域中起着至关重要的作用。
风速仪的原理简单而又精密,通过测量风对传感器的作用力和传感器的测量原理来进行风速的测量。
在实际应用中,风速仪的准确性和稳定性对于各个领域的应用至关重要。
因此,风速仪的制造和使用都需要严格按照标准进行,以确保测量结果的准确性和可靠性。
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风速仪原理
风速仪是指将流速信号转变为电信号的一种测速仪器,可测量流体温度或密度。
热式风速仪原理是:将一根通电加热的细金属丝置于气流中,热线在气流中的散热量与流速有关,而散热量导致热线温度变化而引起电阻变化,流速信号即转变为电信号。
热式风速仪的主要部件是风速探头及测量指示仪表。
其中风速探头又可分为热敏式探头和轮转式探头。
热式风速计按结构分,有热球式和热线式;按显示形式分,有指针式、数字式等;按工作原理分,有恒流式和恒温式。
恒流式风速仪原理是热线电流保持不变,温度变化时,热线电阻改变,因而两端电压变化,测得风速。
而恒温式是指热线温度不变,然后根据施加的电流测得风速。
相较于恒流式,恒温式应用更为广泛,热线长度在0.5-2mm,直径在1-10um,材料为铂、钨或铂铑合金。
风速探头按流速范围可分为三个区段:0-5m/s,5-40m/s和40-100m/s三种,分别为低速、中速和高速。
其中热敏式探头主要应用于低速,轮转式探头用于中速效果最理想。
1 风速仪的热敏式探头。
热敏式探头的工作原理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转轮式探头。
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)。
而转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,对转轮的转动进行“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貌一新100倍以上的气流。
风速仪热线有单线,还有双线和三线式,用以测量各个方向的速度分量。
从从热线输出的电信号,经放大、补偿和数字化后输入计算机,可提高测量精度,自动完成数据后处理过程,扩大测速功能,如同时完成瞬时值和时均值、合速度和分速度、湍流度和其他湍流参数的测量。
热线风速计在善于测量低风速,在测量中具有不可替代的作用。
如今,热式风速计主要用于采暖、通风、空气调节、环境保护、节能监测、气象、农业、冷藏、干燥、劳动卫生调查、洁净车间和各种风速实验室等方面。
风速仪的热敏式探头的工作原理
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转轮式探头。
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)
风速仪的转轮式探头
风速仪的转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,对转轮的转动进行“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。
风速仪在空气流中的定位
风速仪的转轮式探头的正确调整位置,是气流流向平行于转轮轴。
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。
风速仪在管道内气流流速测量
实践证明风速仪的16mm的探头用途最广。
其尺寸大小既保证了良好的通透性,又能承受更高达60m/s的流速。
管道内气流流速测量作为可行的测量方法之一,间接测量规程(栅极测量法)适用空气测量。
VDI12080提供以下规程:
●方形截面栅极,测量普通规格
●圆形截面栅极,测量形心轴线规格
●圆形截面栅极,测量测程线性规格
风速仪在抽气排气中的测量
通气口会极大的变管道内气流相对均衡的分布状态:在自由通气口表面产生高速区,其余部位为低速区,并在栅格上产生旋涡。
根据栅格的不同设计方式,在栅格前一定距离处(约20cm ),气流截面较为稳定。
在这种情况下,通常采用大风速仪的口径转轮进行测量。
因为较大的口径能够对不均衡的流速进行平均,并在较大范围内计算其平均值。
风速仪在抽气孔采用容积流量漏斗进行测量:
即使在抽气处没有栅格的干扰,空气流动的路线也没有方向,并且其气流截面极不均匀。
其原因是管道内的局部真空,以漏斗状把空气中抽出在气室中,即使是在距离抽气很近的区域内,也没有一个满足测量条件的位置,可供进行测量操作。
如采用带有平均值计算功能的栅极测量法进行测量,并借以确定容积流量法进行测量,并借以确定容积流量等,只有管道或漏斗测量法能够提供可重复测量结果。
在这种情况下,不同尺寸的测量漏斗可以满足使用要求。
利用测量漏斗可以在片状阀前一定距离处生成一个满足流速测量条件的固定截面,测出定位该截面中心并固定截面,测出定位该截面中心并固定截面,测出定位该截面中心并固定于此。
流速测头得到的测量值乘以漏斗系数,即可计算出抽出的容积流量。
(如漏斗系数20)
风速的测试方法
风速测试有平均风速的测试和紊流成分(风的乱流1~150KHz、与变动不同)的测试。
测试平均风速的方法有热式、超音波式、叶轮式、及皮拖管式等,下面对这些风速的测定方法做一下说明。
热式风速测试方法
该方式是测试处于通电状态下传感器因风而冷却时产生的电阻变化,由此测试风速。
不能得出风向的信息。
除携带容易方便外,成本性能比高,作为风速计的标准产品广泛地被采用。
热式风速计的素子有使用白金线、电热偶、半导体的,但我公司使用白金卷线。
白金线的材质在物质上最稳定。
因此,长期安定性、以及在温度补偿方面都具有优势。