風(fēng)速計(jì)的特點(diǎn):
風(fēng)速計(jì)是測(cè)量空氣流速的儀器。它的種類較多,氣象臺(tái)站*常用的為風(fēng)杯風(fēng)速計(jì),它由3個(gè)互成120°固定在支架上的拋物 錐空杯組成感應(yīng)部分,空杯的凹面都順向一個(gè)方向。整個(gè)感應(yīng)部分安裝在一根垂直旋轉(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)。另一種旋轉(zhuǎn)式風(fēng)速計(jì)為旋槳式風(fēng)速計(jì),由一個(gè)三葉或四葉螺旋槳組成感應(yīng)部分,將其安裝在一個(gè)風(fēng)向標(biāo)的前端,使它隨時(shí)對(duì)準(zhǔn)風(fēng)的來(lái)向。槳葉繞水平軸以正比于風(fēng)速的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。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,因此將金屬絲風(fēng)速計(jì)稱為“專線”。當(dāng)流體沿垂直方向流過金屬絲時(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)出專線散失的熱量Q與流體的速度v之間存在關(guān)系式。
風(fēng)速計(jì)是在專門的標(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)系并畫成標(biāo)準(zhǔn)曲線;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。風(fēng)速計(jì)將流速信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的一種測(cè)速儀器,也可測(cè)量流體溫度或密度。其原理是,將一根通電加熱的細(xì)金屬絲(稱專線)置于氣流中,專線在氣流中的散熱量與流速有關(guān),而散熱量導(dǎo)致專線溫度變化而引起電阻變化,流速信號(hào)即轉(zhuǎn)變成電信號(hào)。風(fēng)速計(jì)一根被電流加熱的金屬絲,流動(dòng)的空氣使它散熱,利用散熱速率和風(fēng)速的平方根成線性關(guān)系,再通過電子線路線性化(以便于刻度和讀數(shù)),即可制成專線風(fēng)速計(jì)。專線風(fēng)速計(jì)分旁熱式和直熱式兩種。旁熱式的專線一般為錳銅絲,其電阻溫度系數(shù)近于零,它的表面另置有測(cè)溫元件。直熱式的專線多為鉑絲,在測(cè)量風(fēng)速的同時(shí)可以直接測(cè)定專線本身的溫度。專線風(fēng)速計(jì)在小風(fēng)速時(shí)靈敏度較高,適用于對(duì)小風(fēng)速測(cè)量。它的時(shí)間常數(shù)只有百分之幾秒,是大氣湍流和農(nóng)業(yè)氣象測(cè)量的重要工具。
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