風速計是測量空氣流速的儀器
風速計的種類較多,,氣象臺站*常用的為風杯風速計,它由3個互成120°固定在支架上的拋物錐空杯組成感應部分,,空杯的凹面都順向一個方向,。整個感應部分安裝在一根垂直旋轉(zhuǎn)軸上,在風力的作用下,,風杯繞軸以正比于風速的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn),。
風速計其基本原理是將一根細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,,因此將金屬絲風速計稱為“專線”。當流體沿垂直方向流過金屬絲時,,將帶走金屬絲的一部分熱量,,使金屬絲溫度下降。根據(jù)強迫對流熱交換理論,,可導出專線散失的熱量Q與流體的速度v之間存在關系式,。標準的專線探頭由兩根支架張緊一根短而細的金屬絲組成。金屬絲通常用鉑,、銠,、鎢等熔點高、延展性好的金屬制成,。常用的絲直徑為5μm,,長為2mm;*小的探頭直徑僅1μm,長為0.2mm,。根據(jù)不同的用途,,專線探頭還做成雙絲、三絲,、斜絲及V形,、X形等,。為了增加強度,,有時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,稱為熱膜探頭,。專線探頭在使用前必須進行校準,。靜態(tài)校準是在專門的標準風洞里進行的,,測量流速與輸出電壓之間的關系并畫成標準曲線;動態(tài)校準是在已知的脈動流場中進行的,,或在風速儀加熱電路中加上一脈動電信號,校驗專線風速儀的頻率響應,,若頻率響應不佳可用相應的補償線路加以改善,。
風速計具有諸多優(yōu)點,下面是幾個比較重要的:1,、體積小,,對流場干擾小;2、適用范圍廣,。不僅可用于氣體也可用于液體,,在氣體的亞聲速、跨聲速和超聲速流動中均可使用;3,、測量精度高,,重復性好。專線風速儀的缺點是探頭對流場有一定干擾,,專線容易斷裂,。4、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方向的速度分量。