熱線風速儀的多方麵分析（xī）介（jiè）紹

2015-02-20 11:45:59 admin

熱線風速儀的多方麵分析介紹

熱線風速儀（熱球式風速儀）是流速計的一（yī）種，它（tā）的作用（yòng）原理是將感測元件——根通以（yǐ）電流而被加熱的細金屬絲置於（yú）通道中，當氣體流過它時則將帶走一定（dìng）的（de）熱（rè）量，此熱量與流體的速度有關（guān）。其流速的確定，常用的有兩種方法：一是定電（diàn）流法（fǎ），即加熱金屬（shǔ）絲的電流（liú）不變，氣體帶走一部分熱量後（hòu）金屬絲的溫度就降低，流速愈（yù）大溫度降低得就愈多；測（cè）得金屬絲的溫度則可得知流速的大小（xiǎo）。另一種是定電阻法（即定溫度法），改變加熱的（de）電流（liú）使氣體帶走（zǒu）的熱量得以補充，而使金屬（shǔ）絲（sī）的溫度保持不變（也稱（chēng）金屬絲的電阻值不變）；這時流速愈大（dà）則所需加熱的電（diàn）流也愈（yù）大，測得加熱電流值則可得知流速的大小。

熱線風速儀原理：
　　將（jiāng）流速信號轉變（biàn）為電信號的一（yī）種測速儀器，也可測量流體溫（wēn）度（dù）或密度。其原理是，將一根通（tōng）電加熱的細金屬絲（sī）（稱熱（rè）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（liàng）導致（zhì）熱線溫（wēn）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恒流式。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（yóu）此測量（liàng）流速；②恒溫式。熱線的溫度保持不變，如保持150℃，根（gēn）據所需施（shī）加的電流可度量流速（sù）。恒溫式（shì）比（bǐ）恒（héng）流式應用更廣泛（fàn）。
熱線風速儀熱線特點：
　　熱線長度一般在0.5～2毫（háo）米範圍，直徑在1～10微米範圍，材料為鉑、鎢或鉑（bó）銠合金等。若以一片很薄（厚度小於0.1微米）的金屬膜代替（tì）金屬（shǔ）絲，即為熱膜風速儀，功（gōng）能與（yǔ）熱絲相似，但多用於測量液體流速。熱線除普通的單線式外（wài），還可以是組合的雙線式或三線式（shì），用以測量各個方向（xiàng）的（de）速度分量（liàng）。從熱線輸出的電（diàn）信號，經放大、補償和（hé）數字化後輸入計算機，可提高（gāo）測量精度，自動完成數據後處理過程（chéng），擴大測（cè）速功能，如同時完成瞬時值和時均（jun1）值、合（hé）速（sù）度和分速度、湍流度（dù）和（hé）其他湍流參數（shù）的測量。熱線（xiàn）風速儀與皮托管相比，具有探頭體積小，對流場幹擾小；響應快，能測量非定常流（liú）速；能測量很低速（如低達0.3米／秒）等優點。
• 熱線風速儀用途
o 熱線風速儀的主要用途有以下幾點：
1.測量平（píng）均流動的速度和方向。
2.測量來流的脈動速（sù）度及其頻譜。
3.測量湍流中的（de）雷諾應力及兩點的速度相關性、時間相（xiàng）關性。
4.測量壁麵切應力（通常是采用與壁麵平齊放置的熱膜（mó）探頭來進行的，原理與熱線測速相似）。
5.測量流體（tǐ）溫度（事先測（cè）出探頭電阻隨流體溫度的變化曲線，然後根據（jù）測得的探頭電阻就（jiù）可確（què）定溫度。除此以外還開發出許（xǔ）多專業用途。