TSI 9555**风速仪热球式风速计原理介绍

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点击量: 240353 来源: 上海汇分电子科技有限公司

  **式风速计(Hot wire Anemometer,简称HWA),发明于20世纪20年代。**风速仪基本原理是将一根细的金属丝放在流体中,通电流加热金属丝,使其温度高于流体的温度,因此将金属丝称为“**”。当流体沿垂直方向流过金属丝时,将带走金属丝的一部分热量,使金属丝温度下降。根据强迫对流热交换理论,可导出**散失的热量Q与流体的速度v之间存在关系式(D3.4.4a)

  上式称为金(L.V.King,1914)公式,R、I分别为**的电阻和流过的电流强度,ΔT为**与流体的温度差,A、B为与流体和**有关的物理常数。考虑到**材料的电阻温度特性,(D3.4.4a)式可化为(D3.4.4b)

  上式中U为**的输出电压,A’,B’为与**的电阻温度系数有关的物理常数,由实验确定。这样通过测量**两端的电压,即可确定流速。

  标准的**探头由两根支架张紧一根短而细的金属丝组成,如图2.1所示。金属丝通常用铂、铑、钨等熔点高、延展性好的金属制成。常用的丝直径为5μm,长为2 mm;*小的探头直径仅1μm,长为0.2 mm。根据不同的用途,**探头还做成双丝、三丝、斜丝及V形、X形等。为了增加强度,有时用金属膜代替金属丝,通常在一热绝缘的基体上喷镀一层薄金属膜,称为热膜探头,如图2.2所示。 **探头在使用前必须进行校准。静态校准是在专门的标准风洞里进行的,测量流速与输出电压之间的关系并画成标准曲线;动态校准是在已知的脉动流场中进行的,或在风速仪加热电路中加上一脉动电信号,校验**风速仪的频率响应,若频率响应不佳可用相应的补偿线路加以改善。**风速仪hot-wire anemometer

  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**)置于气流中,**在气流中的散热量与流速有关,而散热量导致**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**的电流保持不变,温度变化时,**电阻改变,因而两端电压变化,由此测量流速;②恒温式。**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。**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。**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。从**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。**式风速计与皮托管相比,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.