風(fēng)速儀選型指南和工作原理及應(yīng)用
風(fēng)速儀的探頭選型:
通常測量風(fēng)速的方法有三種:熱式探頭、葉輪式探頭、畢托管。那我們在測量風(fēng)速的時候如何才能選擇我們使用的儀器呢?這三種測量方法各自都適合用于什么場合呢?下面我將一一為大家解答。
在0至100m/s的流速測量范圍,我們可以分為三個區(qū)段:低速:0至5m/s;中速:5至40m/s;高速:40至100m/s。風(fēng)速儀的熱式探頭用于0至5m/s的測量;風(fēng)速儀的葉輪式探頭測量5至40m/s的流*果;而利用皮托管則可在高速范圍內(nèi)得到*結(jié)果。
熱式探頭擁有zui的測量效果,風(fēng)速范圍一般在0-30m/s。
葉輪式探頭可以選擇葉輪的直徑,不同尺寸的葉輪都有不同的應(yīng)用。如選用直徑100mm的大葉輪就可以測得100mm直徑的圓形區(qū)域的平均風(fēng)速。此外葉輪探頭還可附加罩子,達(dá)到測量小出風(fēng)口風(fēng)量的效果。
畢托管一般都是應(yīng)用在測量管道風(fēng)速,適合于大風(fēng)速,一般小于5m/s的風(fēng)速都不推薦使用畢托管。
正確選擇風(fēng)速儀探頭的一個附加標(biāo)準(zhǔn)是溫度:
通常風(fēng)速儀的熱敏式傳感器的使用溫度約達(dá)-20~70?C。
普通的葉輪式探頭也在-20~70?C左右,但葉輪式探頭可特制,承受350?C高溫。
皮托管對于溫度的適用范圍是zui廣泛的,即使是zui普通的探頭,也能承受600?C的高溫。
風(fēng)速儀探頭工作原理及應(yīng)用
風(fēng)速儀的熱式探頭
熱式探頭是基于冷沖擊氣流帶走熱元件上的熱量,借助一個調(diào)節(jié)開關(guān),保持溫度恒定,則調(diào)節(jié)電流和流速成正比關(guān)系。當(dāng)在湍流中使用熱敏式探頭時,來自各個方向的氣流同時沖擊熱元件,從而會影響到測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
在湍流中測量時,熱敏式風(fēng)速儀流速傳感器的示值往往高于葉輪式探頭。以上現(xiàn)象可以在管道測量過程中觀察到。根據(jù)管理管道紊流的不同設(shè)計,甚至在低速時也會出現(xiàn)。因此,風(fēng)速儀測量過程應(yīng)在管道的直線部分進(jìn)行。直線部分的起點應(yīng)至少在測量點前10×D(D=管道直徑,單位為CM)外;終點至少在測量點后4×D處。流體截面不得有任何遮擋。(棱角,重懸,物等)
風(fēng)速儀的葉輪式探頭
風(fēng)速儀的葉輪式探頭的工作原理是基于把轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換成電信號,先經(jīng)過一個臨近感應(yīng)開頭,對葉輪的轉(zhuǎn)動進(jìn)行“計數(shù)”并產(chǎn)生一個脈沖系列,再經(jīng)檢測儀轉(zhuǎn)換處理,即可得到轉(zhuǎn)速值。風(fēng)速儀的大口徑探頭(60mm,100mm)適合于測量中、小流速的紊流(如在管道出口)。風(fēng)速儀的小口徑探頭更適于測量管道橫截面大于探險頭橫截面積100倍以上的氣流。
風(fēng)速儀的畢托管探頭
利用畢托管可測量流體的動壓特性,而根據(jù)下面這個公式,就可計算出流體的速度。
(1)
式中 Pd——流體的動壓,Pa;
W——流體速度,m/s;
r——流體重度,N/m3;
g——重力加速度,m/s2。
W——流體速度,m/s;
r——流體重度,N/m3;
g——重力加速度,m/s2。
這就是畢托管測量風(fēng)速的原理。
風(fēng)速儀在空氣流中的定位
風(fēng)速儀的葉輪式探頭的正確調(diào)整位置,是氣流流向平行于葉輪軸。在氣流中輕輕轉(zhuǎn)動探頭時,示值會隨之發(fā)生變化。當(dāng)讀數(shù)達(dá)到zui大值時,即表明探頭處于正確測量位置。在管道中測量時,管道平直部分的起點到測量點的距離應(yīng)大于是0XD,紊流對風(fēng)速儀的熱敏式探頭和皮托管的影響相對較小。
在對風(fēng)速儀的三種測量方法作了介紹之后,相信您已經(jīng)對如何選擇風(fēng)速儀有了一個初步的想法。
一般我認(rèn)為在選擇的時候,您需要列出以下幾個問題:
1、 測量的風(fēng)速大約在多少?
2、 流體的溫度大約在多少?
3、 是在什么場合下測量風(fēng)速?(如管道,出風(fēng)口等等)
相信您在回答了以上三個問題后,就能夠基本確定您需要的是什么風(fēng)速儀了。
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