风速传感器 几种风速测量方法的介绍
1. 热式风速仪是用来测量气流速度的仪表,因其测量准确度高、使用方便、测量范围宽、灵敏度高而被广泛应用。 热式风速仪是采用量热式原理测量风速的,主要由风速探头及测量指示仪表两部分组成。就结构有热球式和热线式,就显示形式有指针式、数字式等各种不同类型,但按照工作原理只有两种,即恒流式和恒温式。恒流式是给风速敏感元件一恒定电流,加热至一定温度后,其随气流变化被冷却的程度为风速的函数。恒温式是给风速敏感元件电流可调,在不同风速下使处于不同热平衡状态的风速敏感元件的工作温度基本维持不便,即阻值基本恒定,该敏感元件所消耗的功率为风速的函数。 2. 恒流式风速仪的工作原理:风速探头是一敏感部件,当一恒定电流通过其加热线圈时,其敏感部件内,温度升高并于静止空气中达到一定数值。此时,其内测量元件热电偶产生相应的热电势,并被传送到测量指示系统,此热电势与电路中产生之基准反电势相互抵消,使输出信号为零,仪表指针也能相应指于零点或显示零值。若风速探头端部的热敏感部件暴露于外部空气流中时,由于进行热交换,此时将引起热电偶热电势变化,并与基准反电势比较后产生微弱差值信号,此信号被测量仪表系统放大并推动电表指针变化从而指示当前风速或经过单片机处理后通过显示屏显示当前风速数值。 3. 恒温风速仪则是利用反馈电路使风速敏感元件的温度和电阻保持恒定。当风速变化时热敏感元件温度发生变化,电阻也随之变化,从而造成热敏感元件两端电压发生变化,此时反馈电路发挥作用,使流过热敏感元件的电流发生相应的变化,而使系统恢复平衡。上述过程是瞬时发生的,所以速度的增加就好像是电桥输出电压的增加,而速度的降低也等于是电桥输出电压的降低。 4. 三杯电涡流式传感器:风杯的转轴为金属齿转盘,感应头由线圈组成。线圈通以高频交流电流,线圈周围产生交变磁通,它通过金属齿形成闭路,金属齿便产生涡流,金属齿除了散热外还产生交变磁通,导致方向相反的交变磁通叠加使线圈的电感量减小而且引起阻抗的变化。当转轴转动时,引起线圈磁通的变化便输出连续的脉冲信号,对脉冲信号进行计数,便可算出转轴转速。 5. 三杯光耦感应器式传感器,当风杯转动时,通过主轴带动多齿转盘旋转,使下面光敏三极管接收上面发光二极管照射下来的光线,处于导通或截止状态,形成与风杯转速成正比的频率信号,通过计数器计数,换算后得到实际风速值。
风速是怎么测量出来的?
风速的测定 常用的仪器有杯状风速计、翼状风速计、卡他温度计和热球式电风速计。翼状和杯状风速计使用简便,但其惰性和机械磨擦阻力较大,只适用于测定较大的风速。
热球式电风速计
1.构造原理 是一种能测低风速的仪器,其测定范围为0.05-10m/s。它是由热球式测杆探和测量仪表两部分组成。探头有一个直径0.6mm的玻璃球,球内绕有加热玻璃球用的镍铬丝圈和两个串联的热电偶。热电偶的冷端连接在磷铜质的支柱上,直接暴露在气流中。当一定大小的电流通过加热圈后,玻璃球的温度升高。升高的程度和风速有关,风速小时升高的程度大;反之,升高的程度小。升高程度的大小通过热电偶在电表上指示出来。根据电表的读数,查校正曲线,即可查出所的风速(m/s)。
2.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。
3.注意事项
①本仪器为一较精密的仪器,严防碰撞振动,不可在含尘量过多或有腐蚀性的场所使用。
②仪器内装有4节电池,分为两组一组是三节串联的,一组是单节的。在调整“满度调节”旋纽时,如果电表不能达到满刻度,说明单节电池已耗竭;在调整“粗调”、“细调”旋纽时,如果电表电表指针不能回到零点,说明三节电池已耗竭;更换电池时将仪器底部的小门打开,按正确的方向接上。
③仪器维修后,必须重新校正。
试述杯型风速仪的测风原理.它为什么不宜测定瞬时风速?
输出以频率信号形式给出的,测量单位时间的脉冲量就可以了,然后根据速度计算公式就可以得出风速了.瞬时为啥不宜测,可能因为波动比较大.
什么是风速仪?
地面风的测量
风即空气的水平运动。
气象中风的观测包括风向观测和风速观测两个部分。风向几水平气流的来向,在地面气象观测中常用16个地理方位来表示。风速即单位时间内空气所经过的距离,单位m/s。
风的测量除瞬时风速、风向外,主要是用算术平均法或矢量平均法计算平均风速、风向,或用最多风向代替平均风向。平均风一般指瞬时风的时间平均值,而瞬时风与平均风之间的差别即脉动风。
风向测量用风向标,并用机械传送、电传送及光电转换等自记方式实时记录风向变化。
风速的测量用风速表(或风速计)。常用的风速表(风速计)有以下几种:
(1)旋转式风速表(风速计);
(2)压力式风速仪:利用风的压力效应(风压与风速的平方成正比)来测量风速;
(3)热力式风速表:利用被加热物体散热速率与周围空气流速有关的特性测量风速;
(4)声学风速表:利用声波在大气中传播速度与风速之间的函数关系测量风速。
风速测量的误差较大,这主要是由风速表(风速计)的滞后效应所造成的。
如何使用风速仪测风速,要计算么?
风速仪不用计算,直接度数
风速是怎样测量速度的?
为准确测量风速,气象部门经常使用“风车转动原理”.“测量风在1秒内移动的速度很难,但测量它在10分钟内的移动速度相对简单.气象部门经常用风杯转动来测量风速.风杯转动一圈的距离是固定的,10分钟内转动的圈数可以通过中轴下部的计数器来记录,用距离除以时间,就得出了风在每秒内移动的速度.”
风速仪的主要用途和使用方法?
主要用途
1、测量平均流动的速度和方向。
2.测量来流的脉动速度及其频谱
3.测量湍流中的雷诺应力及两点的速度相关性、时间相关性
4.测量壁面切应力(通常是采用与壁面平齐放置的热膜探头来进行的,原理与热线测速相似)
5.测量流体温度(事先测出探头电阻随流体温度的变化曲线,然后根据测得的探头电阻就可确定温度。
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。
风速计的测量
1.在管道内气流流速测量 实践证明风速计的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。
风速计2、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,通常采用大风速计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。
3.在抽气孔的测量,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)
风速和风量的具体检测方法
A、风量、风速检测必须首先进行。各项净化效果都是在设计的风量、风速下获得。
B、检测前检查风机是否运转正常,必须实地测量被测风口、风管的尺寸。
C、对于单向流(层流)洁净室,采用室截面平均风速和洁净积乘积的方法确定风量。
(取离高效过滤器0.3m 垂直于气流处的截面作为采样截面,按照测试点间距不宜大于0.6m 在截面上设置不少于5 个测试点,所有读数的算术平均值作为平均风速。)垂直单向流(层流)洁净室的测定截面取据地面0.8m~1m 的水平截面;水平单向流(层流)洁净室的测定截面取据送风面0.5m~1m的垂直截面;截面上测试点数量应不少于10 个,间距不应大于2m,均匀布置;
D、对于安有过滤器的风口,以风口截面平均风速和风口净截面积的乘积确定风量。(在风口截面或引用辅助风管的截面上按不少于6 个均匀布置的测试点得出平均风速。)
E、对于风口上风侧有较长的支管段且已经或可以打孔时,可以用风管法确定风量。(在出风口前不小于3 倍管径或3 倍大边长度处打孔;)
F、对于矩形风管,将测定截面分成若干个相等的小截面,每个小截面尽可能接近正方形,边长不大于200mm,测试点位于小截面中心,但整个截面上不宜少于3 个测试点;对于圆形风管,应按等面积圆环法划分测定截面和确定测试点数;在风管外壁上开孔,插入热式风速计探头或皮托管。(通过测动压,换算为风量。)
风速仪的原理还有风速仪如何使用?
风速仪基础知识讲解——分类:风速仪的探头选择: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。热敏式探头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)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貌一新100倍以上的气流。风速仪选型指南: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。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:既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,既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) 资料来源: http://www.36917.net/Article/cl/863.html
风速仪的原理
风速计顾名思义是测量空气流速的仪器。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。标准的热线探头由两根支架张紧一根短而细的金属丝组成,如图2.1所示。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,如图2.2所示。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。