風速計的維護保養

風速計（anemometer） 顧名思義(yi) 是測量空氣流速的儀(yi) 器。它的種類較多，氣象台站常用的為(wei) 風杯風速計，它由3個(ge) 互成120°固定在支架上的拋物錐空杯組成感應部分，空杯的凹麵都順向一個(ge) 方向。整個(ge) 感應部分安裝在一根垂直旋轉軸上，在風力的作用下，風杯繞軸以正比於(yu) 風速的轉速旋轉。另一種旋轉式風速計為(wei) 旋槳式風速計，由一個(ge) 三葉或四葉螺旋槳組成感應部分，將其安裝在一個(ge) 風向標的前端，使它隨時對準風的來向。槳葉繞水平軸以正比於(yu) 風速的轉速旋轉。

原理

風速計其基本原理是將一根細的金屬絲(si) 放在流體(ti) 中，通電流加熱金屬絲(si) ，使其溫度高於(yu) 流體(ti) 的溫度，因此將金屬絲(si)

　　風速計稱為(wei) “”。當流體(ti) 沿垂直方向流過金屬絲(si) 時，將帶走金屬絲(si) 的一部分熱量，使金屬絲(si) 溫度下降。根據強迫對流熱交換理論，可導出散失的熱量Q與(yu) 流體(ti) 的速度v之間存  在關(guan) 係式。標準的探頭由兩(liang) 根支架張緊一根短而細的金屬絲(si) 組成。金屬絲(si) 通常用鉑、銠、鎢等熔點高、延展性好的金屬製成。常用的絲(si) 直徑為(wei) 5μm，長為(wei) 2 mm；小的探頭直徑僅(jin) 1μm，長為(wei) 0.2 mm。根據不同的用途，探頭還做成雙絲(si) 、三絲(si) 、斜絲(si) 及V形、X形等。為(wei) 了增加強度，有時用金屬膜代替金屬絲(si) ，通常在一熱絕緣的基體(ti) 上噴鍍一層薄金屬膜，稱為(wei) 熱膜探頭。探頭在使用前必須進行校準。靜態校準是在專(zhuan) 門的標準風洞裏進行的，測量流速與(yu) 輸出電壓之間的關(guan) 係並畫成標準曲線；動態校準是在已知的脈動流場中進行的，或在風速儀(yi) 加熱電路中加上一脈動電信號，校驗風速儀(yi) 的頻率響應，若頻率響應不佳可用相應的補償(chang) 線路加以改善。

0至100m/s的流速測量範圍可以分為(wei) 三個(ge) 區段：低速：0至5m/s；中速：5至40m/s；高速：40至100m/s。風速儀(yi) 的熱敏式探頭用於(yu) 0至5m/s的測量；風速儀(yi) 的轉輪式探頭測量5至40m/s的流*果；而利用皮托管則可在高速範圍內(nei) 得到佳結果。正確選擇風速儀(yi) 的流速探頭的一個(ge) 附加標準是溫度，通常風速儀(yi) 的熱敏式傳(chuan) 感器的使用溫度約達+-70C。特製風速儀(yi) 的轉輪探頭可達350C。皮托管用於(yu) +350C以上。

探頭的選擇

風速儀(yi) 的熱敏式探頭

　　風速計風速儀(yi) 的熱敏式探頭的工作原理是基於(yu) 冷衝(chong) 擊氣流帶走熱元  件上的熱量，借助一個(ge) 調節開關(guan) ，保持溫度恒定，則調節電流和流速成正比關(guan) 係。當在湍流中使用熱敏式探頭時，來自各個(ge) 方向的氣流同時衝(chong) 擊熱元件，從(cong) 而會(hui) 影響到測量結果的準確性。在湍流中測量時，熱敏式風速儀(yi) 流速傳(chuan) 感器的示值往往高於(yu) 轉輪式探頭。以上現象可以在管道測量過程中觀察到。根據管理管道紊流的不同設計，甚至在低速時也會(hui) 出現。因此，風速儀(yi) 測量過程應在管道的直線部分進行。直線部分的起點應至少在測量點*×D（D=管道直徑，單位為(wei) CM）外；終點至少在測量點後4×D處。流體(ti) 截麵不得有任何遮擋。（棱角，重懸，物等）

風速儀(yi) 的轉輪式探頭

　　風速儀(yi) 的轉輪式探頭的工作原理是基於(yu) 把轉動轉換成電信號，先經過一個(ge) 臨(lin) 近感應開頭，對轉輪的轉動進行“計數”並產(chan) 生一個(ge) 脈衝(chong) 係列，再經檢測儀(yi) 轉換處理，即可得到轉速值。風速儀(yi) 的大口徑探頭（60mm,100mm）適合於(yu) 測量中、小流速的紊流（如在管道出口）。風速儀(yi) 的小口徑探頭更適於(yu) 測量管道橫截麵大於(yu) 探險頭橫截麵貌一新100倍以上的氣流。

特點

風速計

1、體(ti) 積小，對流場幹擾小；

2、適用範圍廣。不僅(jin) 可用於(yu) 氣體(ti) 也可用於(yu) 液體(ti) ，在氣體(ti) 的亞(ya) 聲速、跨聲速和超聲速流動中均可使用；

　　3、頻率響應高，可高達1 MH z。

　　4、測量精度高，重複性好。風速儀(yi) 的缺點是探頭對流場有一定幹擾，容易斷裂。

5、除了測量平均速度外，還可測量脈動值和湍流量；除了測量單方向運動外還可同時測量多個(ge) 方向的速度分量。

主要用途

風速計

1、測量平均流動的速度和方向。

　　2、測量來流的脈動速度及其頻譜。

　　3、測量湍流中的雷諾應力及兩(liang) 點的速度相關(guan) 性、時間相關(guan) 性。

　　4、測量壁麵切應力（通常是采用與(yu) 壁麵平齊放置的熱膜探頭來進行的，原理與(yu) 測速相似）。

　　5、測量流體(ti) 溫度（事先測出探頭電阻隨流體(ti) 溫度的變化曲線，然後根據測得的探頭電阻就可確定溫度。

　　除此以外還開發出許多專(zhuan) 業(ye) 用途。