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風(fēng)速計(jì)的基本原理是怎樣的?

風(fēng)速計(jì)其基本原理是將一根細(xì)的金屬絲放在流體中,通電流加熱金屬絲,使其溫度高于流體的溫度,因此將金屬絲稱(chēng)為“專(zhuān)線(xiàn)”。當(dāng)流體沿垂直方向流過(guò)金屬絲時(shí),將帶走金屬絲的一部分熱量,使金屬絲溫度下降。根據(jù)強(qiáng)迫對(duì)流熱交換理論,可導(dǎo)出專(zhuān)線(xiàn)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)的專(zhuān)線(xiàn)探頭由兩根支架張緊一根短而細(xì)的金屬絲組成。金屬絲通常用鉑、銠、鎢等熔點(diǎn)高、延展性好的金屬制成。

常用的絲直徑為5μm,長(zhǎng)為2mm;*小的探頭直徑僅1μm,長(zhǎng)為0.2mm。根據(jù)不同的用途,專(zhuān)線(xiàn)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(shí)用金屬膜代替金屬絲,通常在一熱絕緣的基體上噴鍍一層薄金屬膜,稱(chēng)為熱膜探頭。專(zhuān)線(xiàn)探頭在使用前必須進(jìn)行校準(zhǔn)。靜態(tài)校準(zhǔn)是在專(zhuān)門(mén)的標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)洞里進(jìn)行的,測(cè)量流速與輸出電壓之間的關(guān)系并畫(huà)成標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn);動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)是在已知的脈動(dòng)流場(chǎng)中進(jìn)行的,或在風(fēng)速儀加熱電路中加上一脈動(dòng)電信號(hào),校驗(yàn)專(zhuān)線(xiàn)風(fēng)速計(jì)的頻率響應(yīng),若頻率響應(yīng)不佳可用相應(yīng)的補(bǔ)償線(xiàn)路加以改善。
0至100m/s的流速測(cè)量范圍可以分為三個(gè)區(qū)段:低速:0至5m/s;中速:5至40m/s;高速:40至100m/s。風(fēng)速儀的熱敏式探頭用于0至5m/s的**測(cè)量;風(fēng)速儀的轉(zhuǎn)輪式探頭測(cè)量5至40m/s的流速效果*理想;而利用皮托管則可在高速范圍內(nèi)得到*佳結(jié)果。正確選擇風(fēng)速儀的流速探頭的一個(gè)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。特制風(fēng)速儀的轉(zhuǎn)輪探頭可達(dá)350C。皮托管用于+350C以上。

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