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儀器技術(shù)文章

熱線(xiàn)風(fēng)速儀基本知識

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熱線(xiàn)風(fēng)速儀
hot-wire anemometer 將流速信號轉變?yōu)殡娦盘柕囊环N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(chēng)熱線(xiàn))置于氣流中熱線(xiàn)在氣流中的散熱量與流速有關(guān)而散熱量導致熱線(xiàn)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:
A恒流式。通過(guò)熱線(xiàn)的電流保持不變溫度變化時(shí)熱線(xiàn)電阻改變因而兩端電壓變化,涂層測厚儀由此測量流速;
B恒溫式。熱線(xiàn)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。恒溫式比恒流式應用更廣泛。熱線(xiàn)長(cháng)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(厚度小于0.1微米)的金屬膜代替金屬絲即為熱膜風(fēng)速儀功能與熱絲相似但多用于測量液體流速。熱線(xiàn)除普通的單線(xiàn)式外還可以是組合的雙線(xiàn)式或三線(xiàn)式用以測量各個(gè)方向的速度分量。從熱線(xiàn)輸出的電信號經(jīng)放大、補償和數字化后輸入計算機可提高測量精度自動(dòng)完成數據后處理過(guò)程擴大測速功能,如同時(shí)完成瞬時(shí)值和時(shí)均值、合速度和分速度、湍流度和其他湍流參數的測量。熱線(xiàn)風(fēng)速儀與皮托管相比具有探頭體積小對流場(chǎng)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(yōu)點(diǎn)。
熱線(xiàn)式風(fēng)速計也有叫熱球式風(fēng)速計的
構造原理:熱線(xiàn)式風(fēng)速計是一種能測低風(fēng)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?jì)x表兩部分組成。探頭有一個(gè)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(gè)串聯(lián)的熱電偶。熱電偶的冷端連接在磷銅質(zhì)的支柱上直接暴露在氣流中。當一定大小的電流通過(guò)加熱圈后玻璃球的溫度升高。升高的程度和風(fēng)速有關(guān)風(fēng)速小時(shí)升高的程度大;反之升高的程度小。升高程度的大小通過(guò)熱電偶在電表上指示出來(lái)。根據電表的讀數查校正曲線(xiàn)即可查出所的風(fēng)速(m/s)。
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