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簡單了解熱線風速儀的工作原理
更新時間:2023-01-09   點擊次數:439次
  熱線風速儀是一種利用插入到流場中的熱線或熱膜探頭,測量一維、二維或三維氣體和液體流動中湍流度的技術。根據測量電路的特點不同,又可分為恒流型和恒溫型。适用于測量在某一點(高湍流度)波動非常快的流動,以及那些需要解決小到0.1毫米量級的小渦流的微觀流動結構研究。
  
  工作原理:
  熱線風速儀是利用被加熱的金屬絲(稱為熱線)的熱量損失來測量氣流速度的。風速儀的熱線探頭是惠斯頓電橋的一臂,由儀器的電源給金屬絲供電。當被測流體通過被電流加熱的金屬絲或金屬膜時,會帶走熱量,使金屬絲的溫度降低,金屬絲的溫度降低程度,取決于流過金屬絲的氣流速度。
  
  基本原理是将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,因而将金屬絲風速儀稱為“熱線”。當流體沿垂直方向流過金屬絲時,将帶走金屬絲的一些熱量,使金屬絲溫度降下。依據強制對流熱替換理論,可導出熱線消散的熱量Q與流體的速度v之間存在關系式。金屬絲一般用鉑、铑、鎢等熔點高、延展性好的金屬制成。
  
  風速儀的熱敏式探頭用于0至5m/s的準确測量,風速儀的轉輪式探頭測量5至40m/s的流速效果較理想。而應用皮托管則可在高速範圍内取得較佳成果。正确選用風速儀的流速探頭的一個附加規範是溫度,通常風速儀的熱敏式傳感器的運用溫度約達+-70C。特制風速儀的轉輪探頭可達350C。皮托管用于+350C以上。

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