作為一款測量空氣流速的儀器，風(fēng)速儀的種類(lèi)多，其中人們所熟悉的氣象臺站的風(fēng)杯風(fēng)速計也屬于此類(lèi)儀器。風(fēng)速儀在我們日常的生活中其實(shí)應用的還是比較廣泛的，那么今天我們就來(lái)了解下它具體的工作原理和應用。
 

　　風(fēng)速儀的作用
 

　　風(fēng)速儀的作用正如其名，主要是用來(lái)測量空氣流速的，那么都是在什么場(chǎng)合下需要進(jìn)行空氣流速的測量呢？
 

　　1、測量平均流動(dòng)的速度和方向。

　　測量壁面切應力(通常是采用與壁面平齊放置的熱膜探頭來(lái)進(jìn)行的，原理與熱線(xiàn)測速相似)。

　　2、測量湍流中的雷諾應力及兩點(diǎn)的速度相關(guān)性、時(shí)間相關(guān)性。

　　3、測量來(lái)流的脈動(dòng)速度及其頻譜。

　　4、測量流體溫度(事先測出探頭電阻隨流體溫度的變化曲線(xiàn)，然后根據測得的探頭電阻就可確定溫度。

　　5、其他的許多專(zhuān)業(yè)用途。
 

　　風(fēng)速儀的測試原理
 

　　我們先來(lái)看一下風(fēng)速儀所運用的理論知識：空氣流通過(guò)濾網(wǎng)后會(huì )發(fā)生一個(gè)壓差，這個(gè)壓差和氣流的速度成正比，風(fēng)速越大，壓差就越大，依據兩者之間的對應關(guān)系來(lái)標定風(fēng)速;還有一種就是相似于流體力學(xué)中的文丘力管，氣流沖擊到測力板上，沖擊力和風(fēng)速成正比，依據沖擊力來(lái)標定風(fēng)速。

　　風(fēng)速計通過(guò)將一根細的金屬絲放在流體中，通電流加熱金屬絲，使其溫度高于流體的溫度，因此將金屬絲風(fēng)速計稱(chēng)為“熱線(xiàn)”。當流體沿垂直方向流過(guò)金屬絲時(shí)，將帶走金屬絲的一部分熱量，使金屬絲溫度下降。根據強迫對流熱交換理論，可導出熱線(xiàn)散失的熱量Q與流體的速度v之間存在關(guān)系式。標準的熱線(xiàn)探頭由兩根支架張緊一根短而細的金屬絲組成。金屬絲通常用鉑、銠、鎢等熔點(diǎn)高、延展性好的金屬制成。常用的絲直徑為5μm，長(cháng)為2 mm；小的探頭直徑僅1μm，長(cháng)為0.2 mm。根據不同的用途，熱線(xiàn)探頭還做成雙絲、三絲、斜絲及V形、X形等。為了增加強度，有時(shí)用金屬膜代替金屬絲，通常在一熱絕緣的基體上噴鍍一層薄金屬膜，稱(chēng)為熱膜探頭。熱線(xiàn)探頭在使用前必須進(jìn)行校準。靜態(tài)校準是在專(zhuān)門(mén)的標準風(fēng)洞里進(jìn)行的，測量流速與輸出電壓之間的關(guān)系并畫(huà)成標準曲線(xiàn)；動(dòng)態(tài)校準是在已知的脈動(dòng)流場(chǎng)中進(jìn)行的，或在風(fēng)速儀加熱電路中加上一脈動(dòng)電信號，校驗熱線(xiàn)風(fēng)速儀的頻率響應，若頻率響應不佳可用相應的補償線(xiàn)路加以改善。