熱線風速計介紹

風速計介紹 風速計 （HotwireAnemometer，簡稱HWA），發(fā)明于20世紀20年代。 風速計 基本原理是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

風速計介紹
風速計（Hot wire Anemometer，簡稱HWA），發(fā)明于20世紀20年代。風速計基本原理是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，因此將金屬絲稱為“”。當流體沿垂直方向流過金屬絲時，將帶走金屬絲的一部分熱量，使金屬絲溫度下降。根據(jù)強迫對流熱交換理論，可導出散失的熱量Q與流體的速度v之間存在關系式(D3.4.4a)
上式稱為金（L.V.King,1914）公式，R、I分別為的電阻和流過的電流強度，ΔT為與流體的溫度差，A、B為與流體和有關的物理常數(shù)。考慮到材料的電阻溫度特性，（D3.4.4a）式可化為(D3.4.4b)
上式中U為的輸出電壓，A’，B’為與的電阻溫度系數(shù)有關的物理常數(shù)，由實驗確定。這樣通過測量兩端的電壓，即可確定流速。
標準的探頭由兩根支架張緊一根短而細的金屬絲組成，如圖2.1所示。金屬絲通常用鉑、銠、鎢等熔點高、延展性好的金屬制成。常用的絲直徑為5μm，長為2 mm；zui小的探頭直徑僅1μm，長為0.2 mm。根據(jù)不同的用途，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，稱為熱膜探頭，如圖2.2所示。 探頭在使用前必須進行校準。靜態(tài)校準是在專門的標準風洞里進行的，測量流速與輸出電壓之間的關系并畫成標準曲線；動態(tài)校準是在已知的脈動流場中進行的，或在風速儀加熱電路中加上一脈動電信號，校驗風速計的頻率響應，若頻率響應不佳可用相應的補償線路加以改善。