TSI 9555熱線風速儀熱球式風速計原理介紹

TSI 9555風速儀熱球式風速計原理介紹

    式風速計（Hot wire Anemometer，簡稱HWA），發明於(yu) 20世紀20年代。風速儀(yi) 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) 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

式稱為(wei) 金（L.V.King,1914）公式，R、I分別為(wei) 的電阻和流過的電流強度，T為(wei) 與(yu) 流體(ti) 的溫度差，A、B為(wei) 與(yu) 流體(ti) 和有關(guan) 的物理常數。考慮到材料的電阻溫度特性.

　　上式中U為(wei) 的輸出電壓，A，B為(wei) 與(yu) 的電阻溫度係數有關(guan) 的物理常數，由實驗確定。這樣通過測量兩(liang) 端的電壓，即可確定流速。

　　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，如圖2.1所示。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，如圖2.2所示。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。風速儀(yi) hot-wire anemometer

　　將流速信號轉變為(wei) 電信號的一種測速儀(yi) 器，也可測量流體(ti) 溫度或密度。其原理是，將一根通電加熱的細金屬絲(si) （稱）置於(yu) 氣流中，在氣流中的散熱量與(yu) 流速有關(guan) ，而散熱量導致溫度變化而引起電阻變化，流速信號即轉變成電信號。它有兩(liang) 種工作模式：

　  1恒流式。通過的電流保持不變，溫度變化時，電阻改變，因而兩(liang) 端電壓變化，由此測量流速;2恒溫式。的溫度保持不變，如保持150度，根據所需施加的電流可度量流速。恒溫式比恒流式應用更廣泛。長度一般在0.5～2毫米範圍，直徑在1～10微米範圍，材料為(wei) 鉑、鎢或鉑銠合金等。若以一片很薄（厚度小於(yu) 0.1微米）的金屬膜代替金屬絲(si) ，即為(wei) 熱膜風速儀(yi) ，功能與(yu) 熱絲(si) 相似，但多用於(yu) 測量液體(ti) 流速。除普通的單線式外，還可以是組合的雙線式或三線式，用以測量各個(ge) 方向的速度分量。從(cong) 輸出的電信號，經放大、補償(chang) 和數字化後輸入計算機，可提高測量精度，自動完成數據後處理過程，擴大測速功能，如同時完成瞬時值和時均值、合速度和分速度、湍流度和其他湍流參數的測量。式風速計與(yu) 皮托管相比，具有探頭體(ti) 積小，對流場幹擾小;響應快，能測量非定常流速;能測量很低速（如低達0.3米/秒）等優(you) 點.