三維熱線風速儀測量步驟
㈠ 風速儀的測量方法有那些呢
風速探頭為敏感部件,當一恆定電流流過其加熱線圈時,其敏感部件內,溫度升高並於靜止空氣中達到一定數值。此時,其內測量元件熱電偶產生相應的熱電勢,並被傳送到測量指示系統,此熱電勢與電路中產生之基準反電勢互相抵消,使輸出信號為零,儀表指針也相應指於零點。若風速探頭端部的熱敏感部件暴露於空氣流中時,由於進行熱交換,此時將引起熱電偶熱電勢變化,並與基準反電勢比較後產生微弱差值信號,此信號被測量指示儀表系統放大並推動電表,由指針示值即可讀出被測風速大小。
熱敏風速儀
(1)將儀器水平放好,使直鍵開關處於原位(向上)。
(2)調節電表機械零點,使表針指於零位。
(3)將探頭測桿垂直向上放置,使其熱敏感部件全部按入測桿管內,並將風速探頭之插頭插入「探頭」插座。
(4)按下「電源」直鍵(左起第一)調節「放大器調零」,電位器使指針指於零點。
(5)按下「1m/s」直鍵開關(左起第二)調節「零點調節」電位器使指針指於零點。
(6)預熱十分鍾,並重復上述步驟,方可進行測量。
(7)低風速段(0.05~1m/s)經預熱,校準後,可將風速探頭測桿端部熱敏感部件拉出,使其暴露於被測氣流中,注意使測桿垂直,並使其有頂絲一面對准氣流吹來方向(如圖3)所示,即可由電表指標值讀取風速。
(8)高風速段(1m/s~30m/s) (1m/s~10m/s) 風速超過lm/s,按下「30m/s」「10m/s」,直鍵開關(左起第三)即可讀數。(此時按鍵全部處於按下狀態)。
(9)使用完畢應將直鍵開關所有鍵從左至右依次復位。風速探頭熱敏感部件測桿拉出部分全部按入測桿管內,並撥下插頭放入儀器盒原位置。
(10)電池安裝;
使用機內電池,安裝時必須注意極性不能放錯。
使用外接電源供電時,需注意插頭聯線與插接均應正確無誤,電源電壓應符合4.5V~6V要求
實驗數據
測試者根據實際風速測量情況,選擇低速或高速調節按鈕,並至少測試三次以上,剔除其中粗大數據,取平均值為最後風速數值。
㈡ 風速測定儀的熱線風速儀
熱線風速儀(Hot wire Anemometer,簡稱HWA),發明於20世紀20年代。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,使其溫度高於流體的溫度,因此將金屬絲稱為「熱線」。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。根據強迫對流熱交換理論,可導出熱線散失的熱量Q與流體的速度v之間存在關系式(D3.4.4a)
上式稱為金(L.V.King,1914)公式,R、I分別為熱線的電阻和流過的電流強度,ΔT為熱線與流體的溫度差,A、B為與流體和熱線有關的物理常數。考慮到熱線材料的電阻溫度特性,(D3.4.4a)式可化為(D3.4.4b)
上式中U為熱線的輸出電壓,A』,B』為與熱線的電阻溫度系數有關的物理常數,由實驗確定。這樣通過測量熱線兩端的電壓,即可確定流速。
標準的熱線探頭由兩根支架張緊一根短而細的金屬絲組成,如圖2.1所示。金屬絲通常用鉑、銠、鎢等熔點高、延展性好的金屬製成。常用的絲直徑為5μm,長為2 mm;最小的探頭直徑僅1μm,長為0.2 mm。根據不同的用途,熱線探頭還做成雙絲、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,如圖2.2所示。 熱線探頭在使用前必須進行校準。靜態校準是在專門的標准風洞里進行的,測量流速與輸出電壓之間的關系並畫成標准曲線;動態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,校驗熱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。 (1)體積小,對流場干擾小;
(2)適用范圍廣。不僅可用於氣體也可用於液體,在氣體的亞聲速、跨聲速和超聲速流動中均可使用;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。
(3)頻率響應高,可高達1 MH z。
(4)測量精度高,重復性好。熱線風速儀的缺點是探頭對流場有一定干擾,熱線容易斷裂。 (1)測量平均流動的速度和方向。
(2)測量來流的脈動速度及其頻譜。
(3)測量湍流中的雷諾應力及兩點的速度相關性、時間相關性。
(4)測量壁面切應力(通常是採用與壁面平齊放置的熱膜探頭來進行的,原理與熱線測速相似)。
(5)測量流體溫度(事先測出探頭電阻隨流體溫度的變化曲線,然後根據測得的探頭電阻就可確定溫度。除此以外還開發出許多專業用途。 本儀器主要與本實驗室實驗風洞配套使用。在老師的指導下,學生了解儀器的原理、性能和操作方法,對風洞實驗段進行實際測量;經報名參加部分科研項目的測試。
熱線風速儀hot-wire anemometer
將流速信號轉變為電信號的一種測速儀器,也可測量流體溫度或密度。其原理是,將一根通電加熱的細金屬絲(稱熱線)置於氣流中,熱線在氣流中的散熱量與流速有關,而散熱量導致熱線溫度變化而引起電阻變化,流速信號即轉變成電信號。它有兩種工作模式:
①恆流式。通過熱線的電流保持不變,溫度變化時,熱線電阻改變,因而兩端電壓變化,由此測量流速;
②恆溫式。熱線的溫度保持不變,如保持150℃,根據所需施加的電流可度量流速。恆溫式比恆流式應用更廣泛。熱線長度一般在0.5~2毫米范圍,直徑在1~10微米范圍,材料為鉑、鎢或鉑銠合金等。若以一片很薄(厚度小於0.1微米)的金屬膜代替金屬絲,即為熱膜風速儀,功能與熱絲相似,但多用於測量液體流速。熱線除普通的單線式外,還可以是組合的雙線式或三線式,用以測量各個方向的速度分量。從熱線輸出的電信號,經放大、補償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。熱線風速儀與皮託管相比,具有探頭體積小,對流場干擾小;響應快,能測量非定常流速;能測量很低速(如低達0.3米/秒)等優點。
多功能風速表AM4836C
參數
1一般參數
顯 示 器: 13 mm 4位液晶
測量單位: 速度:米/秒,千米/時,呎/分,節
流 量: CMM(米³/分)
CFM(呎³/分)
風 級: 蒲福氏風級
浪 高: 米
風 向: °以正北方向為基準
溫 度: ℃ & ℉
數據保持: 最大值
記 憶: 24 組
采樣速率: 約1秒
傳 感 器: 風速/流量:3杯
風 向: 低摩擦方向指針
溫 度: 熱敏電阻
自動關機: 0-9 分鍾之間任意設定
數據輸出: RS 232 C 數據介面
操作溫度: 0℃ - 50℃(32℉ ~ 122℉)
操作濕度: 最大80%RH
電 源: 4節7號電池
重 量: 約260克.包括電池和感測器
尺 寸: 3杯感測器: 65x65x115mm
方向指針: 86x69x115mm
主 機: 156x67x28mm
(6.1x2.6x1.1)
2量程參數
風速 量程 解析度 准確度
m/s (米/秒) 0.4-45.0 0.1 m/s ± (2%n+0.1)m/s
km/h (千米/時) 1.4-162.0 0.1 km/hr ±(2%n +0.1km/h)
ft/min (呎/分) 80-8860 0.1 ft/min ±(2%n +1ft/min)
knots (節) 0.8-88.0 0.1 knots ±(2%n +0.1nots)
流量
CMM (米³/分) 0-9999 0.001~1 ±(2% n+0.1m³/min)
CFM (呎³/分) 0-9999 0.001~1 ±(2% n+0.1ft³/min)
蒲福氏風級 0-12 0.1 ±0.5
風向 0-360° 22.5° ±22.5°
浪高(米) 0-14 0.1 ±0.1
溫度 32 - 140℉ 0.1 ℉ 0.9 ℉
0-60 ℃ 0.1 ℃ 0.5 ℃
㈢ 風速儀的原理還有風速儀如何使用
熱線式風速計(Hot wire Anemometer,簡稱HWA),發明於20世紀20年代。熱線風速儀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,使其溫度高於流體的溫度,因此將金屬絲稱為「熱線」。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。根據強迫對流熱交換理論,可導出熱線散失的熱量Q與流體的速度v之間存在關系式(D3.4.4a)
上式稱為金(L.V.King,1914)公式,R、I分別為熱線的電阻和流過的電流強度,ΔT為熱線與流體的溫度差,A、B為與流體和熱線有關的物理常數。考慮到熱線材料的電阻溫度特性,(D3.4.4a)式可化為(D3.4.4b)
上式中U為熱線的輸出電壓,A』,B』為與熱線的電阻溫度系數有關的物理常數,由實驗確定。這樣通過測量熱線兩端的電壓,即可確定流速。
標準的熱線探頭由兩根支架張緊一根短而細的金屬絲組成,如圖2.1所示。金屬絲通常用鉑、銠、鎢等熔點高、延展性好的金屬製成。常用的絲直徑為5μm,長為2 mm;最小的探頭直徑僅1μm,長為0.2 mm。根據不同的用途,熱線探頭還做成雙絲、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,如圖2.2所示。 熱線探頭在使用前必須進行校準。靜態校準是在專門的標准風洞里進行的,測量流速與輸出電壓之間的關系並畫成標准曲線;動態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,校驗熱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。 熱線風速儀hot-wire anemometer
將流速信號轉變為電信號的一種測速儀器,也可測量流體溫度或密度。其原理是,將一根通電加熱的細金屬絲(稱熱線)置於氣流中,熱線在氣流中的散熱量與流速有關,而散熱量導致熱線溫度變化而引起電阻變化,流速信號即轉變成電信號。它有兩種工作模式:
①恆流式。通過熱線的電流保持不變,溫度變化時,熱線電阻改變,因而兩端電壓變化,由此測量流速;②恆溫式。熱線的溫度保持不變,如保持150℃,根據所需施加的電流可度量流速。恆溫式比恆流式應用更廣泛。熱線長度一般在0.5~2毫米范圍,直徑在1~10微米范圍,材料為鉑、鎢或鉑銠合金等。若以一片很薄(厚度小於0.1微米)的金屬膜代替金屬絲,即為熱膜風速儀,功能與熱絲相似,但多用於測量液體流速。熱線除普通的單線式外,還可以是組合的雙線式或三線式,用以測量各個方向的速度分量。從熱線輸出的電信號,經放大、補償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。熱線式風速計與皮託管相比,具有探頭體積小,對流場干擾小;響應快,能測量非定常流速;能測量很低速(如低達0.3米/秒)等優點
㈣ 熱線風速儀的介紹
熱線風速儀是將流速信號轉變為電信號的一種測速儀器,也可測量流體溫度或密度。
㈤ 風速計的使用方法
風速計的使用方法如下:1、使用前觀察電表的指針是否指於零點,如有偏移,可輕輕調整電表的機械調整螺絲,使指針回到零點;2、將校正開關置於斷的位置;3、將測桿插頭插在插座上,測桿垂直向上放置,螺塞壓緊使探頭密封,「校正開關」置於滿度位置,慢慢調整「滿度調節」旋紐,使電表指針指在滿度位置;4、將「校正開關」置於「零位」,慢慢調整「粗調」、「細調」兩個旋紐,使電表指針指在零點的位置5、經以上步驟後,輕輕拉動螺塞,使測桿探頭露出(長短可根據需要選擇),並使探頭上的紅點面對對著風向,根據電表度讀數,查閱校正曲線,即可查出被測風速;6、在測定若干分後(10min左右),必須重復以上3、4步驟一次,使儀表內的電流得到標准化7、測畢,應將「校正開關」置於斷的位置。
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㈥ 如何用風速儀測量風速
這個可以直接進入之後就能夠進行正常測量了,然後把開關打開就可以開啟了。
㈦ 風速是怎麼測量出來的
風速的測定 常用的儀器有杯狀風速計、翼狀風速計、卡他溫度計和熱球式電風速計。翼狀和杯狀風速計使用簡便,但其惰性和機械磨擦阻力較大,只適用於測定較大的風速。
熱球式電風速計
1.構造原理 是一種能測低風速的儀器,其測定范圍為0.05-10m/s。它是由熱球式測桿探和測量儀表兩部分組成。探頭有一個直徑0.6mm的玻璃球,球內繞有加熱玻璃球用的鎳鉻絲圈和兩個串聯的熱電偶。熱電偶的冷端連接在磷銅質的支柱上,直接暴露在氣流中。當一定大小的電流通過加熱圈後,玻璃球的溫度升高。升高的程度和風速有關,風速小時升高的程度大;反之,升高的程度小。升高程度的大小通過熱電偶在電表上指示出來。根據電表的讀數,查校正曲線,即可查出所的風速(m/s)。
2.使用方法
① 使用前觀察電表的指針是否指於零點,如有偏移,可輕輕調整電表的機械調整螺絲,使指針回到零點;
②將校正開關置於斷的位置;
③將測桿插頭插在插座上,測桿垂直向上放置,螺塞壓緊使探頭密封,「校正開關」置於滿度位置,慢慢調整「滿度調節」旋紐,使電表指針指在滿度位置;
④將「校正開關」置於「零位」,慢慢調整「粗調」、「細調」兩個旋紐,使電表指針指在零點的位置;
⑤經以上步驟後,輕輕拉動螺塞,使測桿探頭露出(長短可根據需要選擇),並使探頭上的紅點面對對著風向,根據電表度讀數,查閱校正曲線,即可查出被測風速;
⑥在測定若干分後(10min左右),必須重復以上③、④步驟一次,使儀表內的電流得到標准化;⑦測畢,應將「校正開關」置於斷的位置。
3.注意事項
①本儀器為一較精密的儀器,嚴防碰撞振動,不可在含塵量過多或有腐蝕性的場所使用。
②儀器內裝有4節電池,分為兩組一組是三節串聯的,一組是單節的。在調整「滿度調節」旋紐時,如果電表不能達到滿刻度,說明單節電池已耗竭;在調整「粗調」、「細調」旋紐時,如果電表電表指針不能回到零點,說明三節電池已耗竭;更換電池時將儀器底部的小門打開,按正確的方向接上。
③儀器維修後,必須重新校正。
㈧ 如何用熱線風速儀測量多個速度分量
不是太明白你的意思,你們手上用的熱敏式風速儀是不是數顯的,如果是數字顯示的使用很簡單的,邊測量就可以馬上顯示出來的,無需調檔位
㈨ 怎樣使用風速儀進行氣流測量呢
一、風速儀在管道內的測量
實踐證實風速儀的16mm的探頭用處較寬泛。其尺寸大小既保障了良好的通透性,又能經受更高達60m/s的流速。 管道內氣流流速測量作為可行的測量辦法之一,直接測量規程(柵極測量法)實用空氣測量。
如何使用風速儀進行氣流測量?
二、風速儀在抽氣排氣中的測量
通氣口會極大的變管道內氣流相對平衡的散布形態:在自在通氣口外表面形成高速區,其他部位為低速區,並在柵格上形成旋渦。依據柵格的不同設計方式,在柵格前一定間隔處(約500px ),氣流截面較為穩固。在這種狀況下,通常採用大風速儀的口徑轉輪實行測量。由於較大的口徑可能對不均衡的流速實行均勻,並在較大范疇內計算其均勻值。
如何使用風速儀進行氣流測量?
三、風速儀在抽氣孔採用容積流量漏斗實行測量
即便在抽氣處沒有柵格的預擾,空氣流動的道路也沒方向,並且其氣流截面極不平均。其起因是管道內的局部真空,以漏斗狀把空氣中抽出在氣室中,即便是在間隔抽氣很近的區域內,也沒有一個滿足測量條件的位置,可供實行測量操作。如採用帶有均勻值計算功能的柵極測量法實行測量,並藉以確定容積流量法實行測量,並藉以確定容積流量等,只要管道或漏斗測量法可以提供可反復測量結果。在這種狀況下,不同尺寸的測量漏斗可以滿足運用要求。應用測量漏斗可以在片狀閥前一定間隔處生成一個滿足流速測量條件的固定截面,測出定位該截面中心並固定截面,測出定位該截面中心並固定截面,測出定位該截面中心並固定於此。流速測頭獲得的測量值乘以漏斗系數,即可計算出抽出的容積流量。