式風(fēng)速計(jì)是將流速信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的一種測(cè)速儀器,也可測(cè)量流體溫度或密度。其原理是,將一根通電加熱的細(xì)金屬絲(稱(chēng))置于氣流中,在氣流中的散熱量與流速有關(guān),而散熱量導(dǎo)致溫度變化而引起電阻變化,流速信號(hào)即轉(zhuǎn)變成電信號(hào)。
式風(fēng)速計(jì)作用原理是將感測(cè)元件——一根通以電流而被加熱的細(xì)金屬絲置于通道中,當(dāng)氣體流過(guò)它時(shí)則將帶走一定的熱量,此熱量與流體的速度有關(guān)。其流速的確定,常用的有兩種方法:一是定電流法,即加熱金屬絲的電流不變,氣體帶走一部分熱量后金屬絲的溫度就降低,流速愈大溫度降低得就愈多;測(cè)得金屬絲的溫度則可得知流速的大小。另一種是定電阻法(即定溫度法),改變加熱的電流使氣體帶走的熱量得以補(bǔ)充,而使金屬絲的溫度保持不變(也稱(chēng)金屬絲的電阻值不變);這時(shí)流速愈大則所需加熱的電流也愈大,測(cè)得加熱電流值則可得知流速的大小。
式風(fēng)速計(jì)主要用途有以下幾點(diǎn):
1.測(cè)量平均流動(dòng)的速度和方向。
2.測(cè)量來(lái)流的脈動(dòng)速度及其頻譜。
3.測(cè)量湍流中的雷諾應(yīng)力及兩點(diǎn)的速度相關(guān)性、時(shí)間相關(guān)性。
4.測(cè)量壁面切應(yīng)力(通常是采用與壁面平齊放置的熱膜探頭來(lái)進(jìn)行的,原理與測(cè)速相似)。
5.測(cè)量流體溫度(事先測(cè)出探頭電阻隨流體溫度的變化曲線(xiàn),然后根據(jù)測(cè)得的探頭電阻就可確定溫度),除此以外還開(kāi)發(fā)出許多專(zhuān)業(yè)用途。
式風(fēng)速計(jì)工作模式有兩種工作模式:
1.恒流式,亦稱(chēng)定電流法,即加熱金屬絲的電流保持不變,氣體帶走一部分熱量后金屬絲的溫度就降低,流速愈大溫度降低得就愈多;溫度變化時(shí),電阻改變,兩端電壓變化,因而測(cè)得金屬絲的溫度則可得知流速的大小。
2.恒溫式,亦稱(chēng)定電阻法(即定溫度法),改變加熱的電流使氣體帶走的熱量得以補(bǔ)充,而使金屬絲的溫度保持不變(也稱(chēng)金屬絲的電阻值不變)如保持150℃,;這時(shí)流速愈大則所需加熱的電流也愈大,根據(jù)所需施加的電流(加熱電流值)則可得知流速的大小。恒溫式比恒流式應(yīng)用更廣泛。