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數(shù)字風(fēng)速計(jì)的工作原理及風(fēng)力的計(jì)算
數(shù)字風(fēng)速計(jì)是一種用于測量風(fēng)速的儀器,，常見的有熱式,、葉輪式和超聲波式等類型，以下分別介紹其工作原理及風(fēng)力計(jì)算方式：
熱式數(shù)字風(fēng)速計(jì)
工作原理：基于熱傳遞原理,，在風(fēng)速計(jì)中有加熱元件和溫度傳感器,。當(dāng)有氣流通過時(shí)，氣流會(huì)帶走加熱元件的熱量,，導(dǎo)致其溫度變化,。通過測量加熱元件的溫度變化以及維持其溫度所需的電功率，來推算出風(fēng)速,。因?yàn)轱L(fēng)速越大，帶走的熱量越多,，維持溫度所需的電功率就越大,，風(fēng)速與電功率之間存在一定的函數(shù)關(guān)系，經(jīng)過校準(zhǔn)后就可以通過測量電功率來得出風(fēng)速值,。
風(fēng)力計(jì)算：熱式風(fēng)速計(jì)一般直接測量出風(fēng)速,，單位通常為米/秒（m/s）、千米/小時(shí)（km/h）等,。風(fēng)力等級(jí)則需要根據(jù)測得的風(fēng)速值,，按照蒲福風(fēng)力等級(jí)表來進(jìn)行換算。例如,，風(fēng)速在0.3-1.5m/s對(duì)應(yīng)的是1級(jí)軟風(fēng),；風(fēng)速在10.8-13.8m/s對(duì)應(yīng)的是6級(jí)強(qiáng)風(fēng)等。
葉輪式數(shù)字風(fēng)速計(jì)
工作原理：主要由葉輪和轉(zhuǎn)軸組成，當(dāng)風(fēng)吹動(dòng)葉輪時(shí),，葉輪會(huì)繞軸旋轉(zhuǎn),。葉輪的轉(zhuǎn)速與風(fēng)速成正比關(guān)系，通過安裝在轉(zhuǎn)軸上的傳感器（如光電傳感器,、磁電傳感器等）來檢測葉輪的轉(zhuǎn)速,，進(jìn)而計(jì)算出風(fēng)速。傳感器會(huì)將葉輪的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為電信號(hào),，電信號(hào)的頻率與葉輪轉(zhuǎn)速相關(guān),，經(jīng)過電路處理和計(jì)算后，在數(shù)字顯示屏上顯示出風(fēng)速值,。
風(fēng)力計(jì)算：同樣,，葉輪式風(fēng)速計(jì)直接測量得到的是風(fēng)速數(shù)值。將其換算為風(fēng)力等級(jí)時(shí),，也是依據(jù)蒲福風(fēng)力等級(jí)表,。比如，風(fēng)速在5.5-7.9m/s屬于4級(jí)和風(fēng),，對(duì)應(yīng)的風(fēng)力等級(jí)下的陸地地面物體征象為能吹起地面灰塵和紙張,，樹的小枝搖動(dòng)。
超聲波式數(shù)字風(fēng)速計(jì)
工作原理：利用超聲波在空氣中傳播的特性來測量風(fēng)速,。通常有兩對(duì)超聲波換能器,，一對(duì)用于測量順風(fēng)方向的超聲波傳播速度，另一對(duì)用于測量逆風(fēng)方向的超聲波傳播速度,。由于風(fēng)速會(huì)影響超聲波在空氣中的傳播速度,，通過測量這兩個(gè)方向上超聲波傳播速度的差值，并結(jié)合已知的超聲波在靜止空氣中的傳播速度,，就可以計(jì)算出風(fēng)速,。具體來說，根據(jù)超聲波在順風(fēng)和逆風(fēng)傳播時(shí)的時(shí)間差或頻率差來得出風(fēng)速值,。
風(fēng)力計(jì)算：超聲波式風(fēng)速計(jì)測量出的風(fēng)速結(jié)果,，也是按照蒲福風(fēng)力等級(jí)表來確定對(duì)應(yīng)的風(fēng)力等級(jí)。例如,，若測量出的風(fēng)速為17.2-20.7m/s,，對(duì)應(yīng)的是8級(jí)大風(fēng)，此時(shí)在陸地上可看到樹枝折斷,，人迎風(fēng)行走感覺阻力很大
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