风速仪的原理、特点及主要用途
2022-03-23标签：风速仪,应用,特点
风速仪的原理
1、风速仪将流速信号转变为电信号的一种测速仪器，也可测量流体温度或密度，其原理是，将一根通电加热的细金属丝（称热线）置于气流中，热线在气流中的散热量与流速有关，而散热量导致热线温度变化而引起电阻变化，流速信号即转变成电信号，它有两种工作模式：
①恒流式：通过热线的电流保持不变，温度变化时，热线电阻改变，因而两端电压变化，由此测量流速；
②恒温式：热线的温度保持不变，如保持150℃，根据所需施加的电流可度量流速；
恒温式比恒流式应用更广泛，热线长度一般在0.5～2毫米范围，直径在1～10微米范围，材料为铂、钨或铂铑合金等，若以一片很薄(厚度小于0.1微米)的金属膜代替金属丝，即为热膜风速仪，功能与热丝相似，但多用于测量液体流速。热线除普通的单线式外，还可以是组合的双线式或三线式，用以测量各个方向的速度分量；
2、从热线输出的电信号，经放大、补偿和数字化后输入计算机，可提高测量精度，自动完成数据后处理过程，扩大测速功能，如同时完成瞬时值和时均值、合速度和分速度、湍流度和其他湍流参数的测量。热线风速仪与皮托管相比，具有探头体积小，对流场干扰小；响应快，能测量非定常流速；能测量很低速（如低达0.3米/秒)等优点。
风速仪的特点
1、体积小，对流场干扰小；
2、适用范围广，不仅可用于气体也可用于液体，在气体的亚声速、跨声速和超声速流动中均可使用；
3、频率 响应高，可高达1 MH z；
4、测量精度高，重复性好，热线风速仪的缺点是探头对流场有一定干扰，热线容易断裂；
5、除了测量平均速度外，还可测量脉动值和湍流量；除了测量单方向运动外还可同时测量多个方向的速度分量；
6、直接显示体积流量。输入管道截面积，即可精确计算出体积流量；
7、仪器具有时间段或多点平均值计算功能，用于计算平均流量；
8、可显示最大值、最小值，带读数保持功能；
9、计算多点/时间段平均值，保持键，保持读数，带背光灯；
10、自动关机功能，保护软套，防水防尘、防撞击。
风速仪的主要用途
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。
1、风速仪将流速信号转变为电信号的一种测速仪器，也可测量流体温度或密度，其原理是，将一根通电加热的细金属丝（称热线）置于气流中，热线在气流中的散热量与流速有关，而散热量导致热线温度变化而引起电阻变化，流速信号即转变成电信号，它有两种工作模式：
①恒流式：通过热线的电流保持不变，温度变化时，热线电阻改变，因而两端电压变化，由此测量流速；
②恒温式：热线的温度保持不变，如保持150℃，根据所需施加的电流可度量流速；
恒温式比恒流式应用更广泛，热线长度一般在0.5～2毫米范围，直径在1～10微米范围，材料为铂、钨或铂铑合金等，若以一片很薄(厚度小于0.1微米)的金属膜代替金属丝，即为热膜风速仪，功能与热丝相似，但多用于测量液体流速。热线除普通的单线式外，还可以是组合的双线式或三线式，用以测量各个方向的速度分量；
2、从热线输出的电信号，经放大、补偿和数字化后输入计算机，可提高测量精度，自动完成数据后处理过程，扩大测速功能，如同时完成瞬时值和时均值、合速度和分速度、湍流度和其他湍流参数的测量。热线风速仪与皮托管相比，具有探头体积小，对流场干扰小；响应快，能测量非定常流速；能测量很低速（如低达0.3米/秒)等优点。
风速仪的特点
1、体积小，对流场干扰小；
2、适用范围广，不仅可用于气体也可用于液体，在气体的亚声速、跨声速和超声速流动中均可使用；
3、频率 响应高，可高达1 MH z；
4、测量精度高，重复性好，热线风速仪的缺点是探头对流场有一定干扰，热线容易断裂；
5、除了测量平均速度外，还可测量脉动值和湍流量；除了测量单方向运动外还可同时测量多个方向的速度分量；
6、直接显示体积流量。输入管道截面积，即可精确计算出体积流量；
7、仪器具有时间段或多点平均值计算功能，用于计算平均流量；
8、可显示最大值、最小值，带读数保持功能；
9、计算多点/时间段平均值，保持键，保持读数，带背光灯；
10、自动关机功能，保护软套，防水防尘、防撞击。
风速仪的主要用途
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。
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