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風(fēng)速儀的測(cè)量技術(shù)以及選型指南
2012-09-27
風(fēng)速儀的探頭選擇
0至100m/s的流速測(cè)量范圍可以分為三個(gè)區(qū)段：低速：0至5m/s；中速：5至40m/s；高速：40至100m/s。風(fēng)速儀的熱敏式探頭用于0至5m/s的精確測(cè)量；風(fēng)速儀的轉(zhuǎn)輪式探頭測(cè)量5至40m/s的流速效果最理想；而利用皮托管則可在高速范圍內(nèi)得到最佳結(jié)果。正確選擇風(fēng)速儀的流速探頭的一個(gè)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)+-70C。特制風(fēng)速儀的轉(zhuǎn)輪探頭可達(dá)350C。皮托管用于+350C以上。
風(fēng)速儀的熱敏式探頭
風(fēng)速儀的熱敏式探頭的工作原理是基于冷沖擊氣流帶走熱元件上的熱量，借助一個(gè)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(shí)，來(lái)自各個(gè)方向的氣流同時(shí)沖擊熱元件，從而會(huì)影響到測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。在湍流中測(cè)量時(shí)，熱敏式風(fēng)速儀流速傳感器的示值往往高于轉(zhuǎn)輪式探頭。以上現(xiàn)象可以在管道測(cè)量過(guò)程中觀察到。根據(jù)管理管道紊流的不同設(shè)計(jì)，甚至在低速時(shí)也會(huì)出現(xiàn)。因此，風(fēng)速儀測(cè)量過(guò)程應(yīng)在管道的直線部分進(jìn)行。直線部分的起點(diǎn)應(yīng)至少在測(cè)量點(diǎn)前10×D(D=管道直徑，單位為CM)外；終點(diǎn)至少在測(cè)量點(diǎn)后4×D處。流體截面不得有任何遮擋。(棱角，重懸，物等)
風(fēng)速儀的轉(zhuǎn)輪式探頭
風(fēng)速儀的轉(zhuǎn)輪式探頭的工作原理是基于把轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，先經(jīng)過(guò)一個(gè)臨近感應(yīng)開頭，對(duì)轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行“計(jì)數(shù)”并產(chǎn)生一個(gè)脈沖系列，再經(jīng)檢測(cè)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(cè)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(cè)量管道橫截面大于探險(xiǎn)頭橫截面貌一新100倍以上的氣流。
風(fēng)速儀在空氣流中的定位
風(fēng)速儀的轉(zhuǎn)輪式探頭的正確調(diào)整位置，是氣流流向平行于轉(zhuǎn)輪軸。在氣流中輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)探頭時(shí)，示值會(huì)隨之發(fā)生變化。當(dāng)讀數(shù)達(dá)到最大值時(shí)，即表明探頭處于正確測(cè)量位置。在管道中測(cè)量時(shí)，管道平直部分的起點(diǎn)到測(cè)量點(diǎn)的距離應(yīng)大于是0XD,紊流對(duì)風(fēng)速儀的熱敏式探頭和皮托管的影響相對(duì)較小。
風(fēng)速儀在管道內(nèi)氣流流速測(cè)量
實(shí)踐證明風(fēng)速儀的16mm的探頭用途最廣。其尺寸大小既保證了良好的通透性，又能承受更高達(dá)60m/s的流速。管道內(nèi)氣流流速測(cè)量作為可行的測(cè)量方法之一，間接測(cè)量規(guī)程(柵極測(cè)量法)適用空氣測(cè)量。
VDI12080提供以下規(guī)程：
●方形截面柵極，測(cè)量普通規(guī)格
●圓形截面柵極，測(cè)量形心軸線規(guī)格
●圓形截面柵極，測(cè)量測(cè)程線性規(guī)格
風(fēng)速儀在抽氣排氣中的測(cè)量
通氣口會(huì)極大的變管道內(nèi)氣流相對(duì)均衡的分布狀態(tài)：在自由通氣口表面產(chǎn)生高速區(qū)，其余部位為低速區(qū)，并在柵格上產(chǎn)生旋渦。根據(jù)柵格的不同設(shè)計(jì)方式，在柵格前一定距離處(約20cm),氣流截面較為穩(wěn)定。在這種情況下，通常采用大風(fēng)速儀的口徑轉(zhuǎn)輪進(jìn)行測(cè)量。 因?yàn)檩^大的口徑能夠?qū)Σ痪獾牧魉龠M(jìn)行平均，并在較大范圍內(nèi)計(jì)算其平均值。
風(fēng)速儀在抽氣孔采用容積流量漏斗進(jìn)行測(cè)量：
既使在抽氣處沒(méi)有柵格的干擾，空氣流動(dòng)的路線也沒(méi)有方向，并且其氣流截面極不均勻。其原因是管道內(nèi)的局部真空，以漏斗狀把空氣中抽出在氣室中，既使是在距離抽氣很近的區(qū)域內(nèi)，也沒(méi)有一個(gè)滿足測(cè)量條件的位置，可供進(jìn)行測(cè)量操作。如采用帶有平均值計(jì)算功能的柵極測(cè)量法進(jìn)行測(cè)量，并借以確定容積流量法進(jìn)行測(cè)量，并借以確定容積流量等，只有管道或漏斗測(cè)量法能夠提供可重復(fù)測(cè)量結(jié)果。在這種情況下，不同尺寸的測(cè)量漏斗可以滿足使用要求。利用測(cè)量漏斗可以在片狀閥前一定距離處生成一個(gè)滿足流速測(cè)量條件的固定截面，測(cè)出定位該截面中心并固定截面，測(cè)出定位該截面中心并固定截面，測(cè)出定位該截面中心并固定于此。流速測(cè)頭得到的測(cè)量值乘以漏斗系數(shù)，即可計(jì)算出抽出的容積流量。(如漏斗系數(shù)20)
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