三维热线风速仪测量步骤
㈠ 风速仪的测量方法有那些呢
风速探头为敏感部件,当一恒定电流流过其加热线圈时,其敏感部件内,温度升高并于静止空气中达到一定数值。此时,其内测量元件热电偶产生相应的热电势,并被传送到测量指示系统,此热电势与电路中产生之基准反电势互相抵消,使输出信号为零,仪表指针也相应指于零点。若风速探头端部的热敏感部件暴露于空气流中时,由于进行热交换,此时将引起热电偶热电势变化,并与基准反电势比较后产生微弱差值信号,此信号被测量指示仪表系统放大并推动电表,由指针示值即可读出被测风速大小。
热敏风速仪
(1)将仪器水平放好,使直键开关处于原位(向上)。
(2)调节电表机械零点,使表针指于零位。
(3)将探头测杆垂直向上放置,使其热敏感部件全部按入测杆管内,并将风速探头之插头插入“探头”插座。
(4)按下“电源”直键(左起第一)调节“放大器调零”,电位器使指针指于零点。
(5)按下“1m/s”直键开关(左起第二)调节“零点调节”电位器使指针指于零点。
(6)预热十分钟,并重复上述步骤,方可进行测量。
(7)低风速段(0.05~1m/s)经预热,校准后,可将风速探头测杆端部热敏感部件拉出,使其暴露于被测气流中,注意使测杆垂直,并使其有顶丝一面对准气流吹来方向(如图3)所示,即可由电表指标值读取风速。
(8)高风速段(1m/s~30m/s) (1m/s~10m/s) 风速超过lm/s,按下“30m/s”“10m/s”,直键开关(左起第三)即可读数。(此时按键全部处于按下状态)。
(9)使用完毕应将直键开关所有键从左至右依次复位。风速探头热敏感部件测杆拉出部分全部按入测杆管内,并拨下插头放入仪器盒原位置。
(10)电池安装;
使用机内电池,安装时必须注意极性不能放错。
使用外接电源供电时,需注意插头联线与插接均应正确无误,电源电压应符合4.5V~6V要求
实验数据
测试者根据实际风速测量情况,选择低速或高速调节按钮,并至少测试三次以上,剔除其中粗大数据,取平均值为最后风速数值。
㈡ 风速测定仪的热线风速仪
热线风速仪(Hot wire Anemometer,简称HWA),发明于20世纪20年代。其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“热线”。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,可导出热线散失的热量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分别为热线的电阻和流过的电流强度,ΔT为热线与流体的温度差,A、B为与流体和热线有关的物理常数。考虑到热线材料的电阻温度特性,(D3.4.4a)式可化为(D3.4.4b)
上式中U为热线的输出电压,A’,B’为与热线的电阻温度系数有关的物理常数,由实验确定。这样通过测量热线两端的电压,即可确定流速。
标准的热线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;最小的探头直径仅1μm,长为0.2 mm。根据不同的用途,热线探头还做成双丝、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。 热线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,校验热线风速仪的频率响应,若频率响应不佳可用相应的补偿线路加以改善。 (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;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。
(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。 (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。除此以外还开发出许多专业用途。 本仪器主要与本实验室实验风洞配套使用。在老师的指导下,学生了解仪器的原理、性能和操作方法,对风洞实验段进行实际测量;经报名参加部分科研项目的测试。
热线风速仪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。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。
多功能风速表AM4836C
参数
1一般参数
显 示 器: 13 mm 4位液晶
测量单位: 速度:米/秒,千米/时,呎/分,节
流 量: CMM(米³/分)
CFM(呎³/分)
风 级: 蒲福氏风级
浪 高: 米
风 向: °以正北方向为基准
温 度: ℃ & ℉
数据保持: 最大值
记 忆: 24 组
采样速率: 约1秒
传 感 器: 风速/流量:3杯
风 向: 低摩擦方向指针
温 度: 热敏电阻
自动关机: 0-9 分钟之间任意设定
数据输出: RS 232 C 数据接口
操作温度: 0℃ - 50℃(32℉ ~ 122℉)
操作湿度: 最大80%RH
电 源: 4节7号电池
重 量: 约260克.包括电池和传感器
尺 寸: 3杯传感器: 65x65x115mm
方向指针: 86x69x115mm
主 机: 156x67x28mm
(6.1x2.6x1.1)
2量程参数
风速 量程 分辨率 准确度
m/s (米/秒) 0.4-45.0 0.1 m/s ± (2%n+0.1)m/s
km/h (千米/时) 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 (节) 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)
蒲福氏风级 0-12 0.1 ±0.5
风向 0-360° 22.5° ±22.5°
浪高(米) 0-14 0.1 ±0.1
温度 32 - 140℉ 0.1 ℉ 0.9 ℉
0-60 ℃ 0.1 ℃ 0.5 ℃
㈢ 风速仪的原理还有风速仪如何使用
热线式风速计(Hot wire Anemometer,简称HWA),发明于20世纪20年代。热线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“热线”。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,可导出热线散失的热量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分别为热线的电阻和流过的电流强度,ΔT为热线与流体的温度差,A、B为与流体和热线有关的物理常数。考虑到热线材料的电阻温度特性,(D3.4.4a)式可化为(D3.4.4b)
上式中U为热线的输出电压,A’,B’为与热线的电阻温度系数有关的物理常数,由实验确定。这样通过测量热线两端的电压,即可确定流速。
标准的热线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;最小的探头直径仅1μm,长为0.2 mm。根据不同的用途,热线探头还做成双丝、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。 热线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,校验热线风速仪的频率响应,若频率响应不佳可用相应的补偿线路加以改善。 热线风速仪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。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
㈣ 热线风速仪的介绍
热线风速仪是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。
㈤ 风速计的使用方法
风速计的使用方法如下:1、使用前观察电表的指针是否指于零点,如有偏移,可轻轻调整电表的机械调整螺丝,使指针回到零点;2、将校正开关置于断的位置;3、将测杆插头插在插座上,测杆垂直向上放置,螺塞压紧使探头密封,“校正开关”置于满度位置,慢慢调整“满度调节”旋纽,使电表指针指在满度位置;4、将“校正开关”置于“零位”,慢慢调整“粗调”、“细调”两个旋纽,使电表指针指在零点的位置5、经以上步骤后,轻轻拉动螺塞,使测杆探头露出(长短可根据需要选择),并使探头上的红点面对对着风向,根据电表度读数,查阅校正曲线,即可查出被测风速;6、在测定若干分后(10min左右),必须重复以上3、4步骤一次,使仪表内的电流得到标准化7、测毕,应将“校正开关”置于断的位置。
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㈥ 如何用风速仪测量风速
这个可以直接进入之后就能够进行正常测量了,然后把开关打开就可以开启了。
㈦ 风速是怎么测量出来的
风速的测定 常用的仪器有杯状风速计、翼状风速计、卡他温度计和热球式电风速计。翼状和杯状风速计使用简便,但其惰性和机械磨擦阻力较大,只适用于测定较大的风速。
热球式电风速计
1.构造原理 是一种能测低风速的仪器,其测定范围为0.05-10m/s。它是由热球式测杆探和测量仪表两部分组成。探头有一个直径0.6mm的玻璃球,球内绕有加热玻璃球用的镍铬丝圈和两个串联的热电偶。热电偶的冷端连接在磷铜质的支柱上,直接暴露在气流中。当一定大小的电流通过加热圈后,玻璃球的温度升高。升高的程度和风速有关,风速小时升高的程度大;反之,升高的程度小。升高程度的大小通过热电偶在电表上指示出来。根据电表的读数,查校正曲线,即可查出所的风速(m/s)。
2.使用方法
① 使用前观察电表的指针是否指于零点,如有偏移,可轻轻调整电表的机械调整螺丝,使指针回到零点;
②将校正开关置于断的位置;
③将测杆插头插在插座上,测杆垂直向上放置,螺塞压紧使探头密封,“校正开关”置于满度位置,慢慢调整“满度调节”旋纽,使电表指针指在满度位置;
④将“校正开关”置于“零位”,慢慢调整“粗调”、“细调”两个旋纽,使电表指针指在零点的位置;
⑤经以上步骤后,轻轻拉动螺塞,使测杆探头露出(长短可根据需要选择),并使探头上的红点面对对着风向,根据电表度读数,查阅校正曲线,即可查出被测风速;
⑥在测定若干分后(10min左右),必须重复以上③、④步骤一次,使仪表内的电流得到标准化;⑦测毕,应将“校正开关”置于断的位置。
3.注意事项
①本仪器为一较精密的仪器,严防碰撞振动,不可在含尘量过多或有腐蚀性的场所使用。
②仪器内装有4节电池,分为两组一组是三节串联的,一组是单节的。在调整“满度调节”旋纽时,如果电表不能达到满刻度,说明单节电池已耗竭;在调整“粗调”、“细调”旋纽时,如果电表电表指针不能回到零点,说明三节电池已耗竭;更换电池时将仪器底部的小门打开,按正确的方向接上。
③仪器维修后,必须重新校正。
㈧ 如何用热线风速仪测量多个速度分量
不是太明白你的意思,你们手上用的热敏式风速仪是不是数显的,如果是数字显示的使用很简单的,边测量就可以马上显示出来的,无需调档位
㈨ 怎样使用风速仪进行气流测量呢
一、风速仪在管道内的测量
实践证实风速仪的16mm的探头用处较宽泛。其尺寸大小既保障了良好的通透性,又能经受更高达60m/s的流速。 管道内气流流速测量作为可行的测量办法之一,直接测量规程(栅极测量法)实用空气测量。
如何使用风速仪进行气流测量?
二、风速仪在抽气排气中的测量
通气口会极大的变管道内气流相对平衡的散布形态:在自在通气口外表面形成高速区,其他部位为低速区,并在栅格上形成旋涡。依据栅格的不同设计方式,在栅格前一定间隔处(约500px ),气流截面较为稳固。在这种状况下,通常采用大风速仪的口径转轮实行测量。由于较大的口径可能对不均衡的流速实行均匀,并在较大范畴内计算其均匀值。
如何使用风速仪进行气流测量?
三、风速仪在抽气孔采用容积流量漏斗实行测量
即便在抽气处没有栅格的预扰,空气流动的道路也没方向,并且其气流截面极不平均。其起因是管道内的局部真空,以漏斗状把空气中抽出在气室中,即便是在间隔抽气很近的区域内,也没有一个满足测量条件的位置,可供实行测量操作。如采用带有均匀值计算功能的栅极测量法实行测量,并借以确定容积流量法实行测量,并借以确定容积流量等,只要管道或漏斗测量法可以提供可反复测量结果。在这种状况下,不同尺寸的测量漏斗可以满足运用要求。应用测量漏斗可以在片状阀前一定间隔处生成一个满足流速测量条件的固定截面,测出定位该截面中心并固定截面,测出定位该截面中心并固定截面,测出定位该截面中心并固定于此。流速测头获得的测量值乘以漏斗系数,即可计算出抽出的容积流量。