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SIBATA柴田科學(xué) 數(shù)字風(fēng)速計的原理

時間:2026/5/9 17:37:05

雖然風(fēng)速計種類繁多,但最常見的小型便攜式數(shù)字風(fēng)速計是熱線式和葉片式。其他類型包括皮托管式和杯式風(fēng)速計。


1. 熱線法

這是室內(nèi)應(yīng)用中常用的方法。在傳感器的頂端安裝了一個阻值隨溫度變化的電阻器,這樣當傳感器暴露在風(fēng)中時,傳感器就會冷卻,加熱元件的溫度也會降低。


流速越快,冷卻速度越快;因此,流速與冷卻熱量之間的關(guān)系可用于測量阻力和風(fēng)速。這種關(guān)系被稱為金氏方程。在戶外,由于太陽熱量等因素導(dǎo)致溫度變化,無法進行精確測量。


它是一款簡單緊湊的測量儀器,還可以同時測量風(fēng)溫、風(fēng)濕等其他特性。


2. 葉片式

葉片式風(fēng)速傳感器的測量原理是測量葉片(葉輪)在流體作用下旋轉(zhuǎn)時的轉(zhuǎn)速,然后計算風(fēng)速。其原理是基于轉(zhuǎn)速與風(fēng)速成正比。


葉片的旋轉(zhuǎn)速度基本不受流體密度、壓力和溫度的影響。葉片的旋轉(zhuǎn)速度由接近開關(guān)或光電耦合器進行計數(shù)。


與熱線式風(fēng)速計相比,它不受熱影響,可以在戶外使用。但是,它在微風(fēng)范圍內(nèi)的精度較低,響應(yīng)速度也較慢,因此不適用于風(fēng)速變化迅速的環(huán)境。

 皮托管式風(fēng)速計

這些傳感器常用于工業(yè)領(lǐng)域。皮托管風(fēng)速計利用伯努利原理測量風(fēng)速,通過測量傳感器正面和側(cè)面小孔之間的壓力差(相對于氣流方向)來實現(xiàn)。只有當傳感器與氣流方向垂直時,才能獲得精確的流速測量值,但由于其原理簡單,價格通常較為低廉。


4. 杯式風(fēng)速計

杯狀風(fēng)向標利用風(fēng)壓作用于其前后兩側(cè)的力隨風(fēng)力大小而變化的原理旋轉(zhuǎn)。風(fēng)速通過測量風(fēng)向標的旋轉(zhuǎn)次數(shù)來測定。由于其運動涉及旋轉(zhuǎn),因此對風(fēng)速變化的響應(yīng)較慢,不適用于測量極低風(fēng)速。


由于它們的原理和特點各不相同,因此需要根據(jù)目的和預(yù)期用途選擇合適的一種。



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