一.?風(fēng)速測(cè)量方式的對(duì)比

亂流（英語(yǔ)：turbulence），也稱為紊流（大陸地區(qū)的舊稱），是流體的一種流動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)流速很小時(shí)，流體分層流動(dòng)，互不混合，稱為層流；逐漸增加流速，流體的流線開始出現(xiàn)波波狀的擺動(dòng)，擺動(dòng)的頻率及振幅隨流速的增加而增加，此種流況稱為過(guò)渡流；當(dāng)流速增加到很大時(shí)，流線不再清楚可辨，流場(chǎng)中有許多小漩渦，稱為亂流，又稱為湍流、擾流或紊流。

這種變化可以用雷諾數(shù)來(lái)量化。雷諾數(shù)較小時(shí)，黏滯力對(duì)流場(chǎng)的影響大于慣性力，流場(chǎng)中流速的擾動(dòng)會(huì)因黏滯力而衰減，流體流動(dòng)穩(wěn)定，為層流；反之，若雷諾數(shù)較大時(shí)，慣性力對(duì)流場(chǎng)的影響大于黏滯力，流體流動(dòng)較不穩(wěn)定，流速的微小變化容易發(fā)展、增強(qiáng)，形成紊亂、不規(guī)則的亂流流場(chǎng)。

流態(tài)轉(zhuǎn)變時(shí)的雷諾數(shù)值稱為臨界雷諾數(shù)。臨界雷諾數(shù)與流場(chǎng)的參考尺寸有密切關(guān)系。一般管道流雷諾數(shù)Re＜2100為層流狀態(tài)，Re＞4000為亂流狀態(tài)，Re＝2100～4000為過(guò)渡狀態(tài)。

通常測(cè)量風(fēng)速的方法有三種：
熱式探頭、
葉輪式探頭、
皮托管。

測(cè)量風(fēng)速的時(shí)候如何才能選擇最適合我們使用的儀器呢？這三種測(cè)量方法各自都適合用于哪些場(chǎng)合呢？

在0至100m/s的流速測(cè)量范圍，我們可以分為三個(gè)區(qū)段：

低速：0至5m/s；
中速：5至40m/s；
高速：40至100m/s。

風(fēng)速儀的熱式探頭用于0至5m/s的精確測(cè)量；
風(fēng)速儀的葉輪式探頭測(cè)量5至40m/s的流速效果最理想；
而利用皮托管則可在高速范圍內(nèi)得到最佳結(jié)果。

1.熱式探頭（熱球式，熱敏式，熱線式）擁有最精確的測(cè)量效果，風(fēng)速范圍一般在0-30m/s。

?該方式是測(cè)試處于通電狀態(tài)下傳感器因風(fēng)而冷卻時(shí)產(chǎn)生的電阻變化，由此測(cè)試風(fēng)速。不能得出風(fēng)向的信息。

?除攜帶容易方便外，成本性能比高，作為風(fēng)速計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品廣泛地被采用。

2.葉輪式探頭可以選擇葉輪的直徑，不同尺寸的葉輪都有不同的應(yīng)用。如選用直徑100mm的大葉輪就可以測(cè)得100mm直徑的圓形區(qū)域的平均風(fēng)速。此外葉輪探頭還可附加罩子，達(dá)到精確測(cè)量小出風(fēng)口風(fēng)量的效果。 ?該方式是應(yīng)用風(fēng)車的原理，通過(guò)測(cè)試葉輪的轉(zhuǎn)數(shù)，測(cè)試風(fēng)速。?用于氣象觀測(cè)等。?原理比較簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，但測(cè)試精度較低，所以不適合微風(fēng)速的測(cè)試和細(xì)小風(fēng)速變化的測(cè)試。?普及度低。　適用范圍：1～50m/s　顯示分辨率：0.1m/s

3.皮托管（皮托管）探頭一般都是應(yīng)用在測(cè)量管道風(fēng)速，適合于大風(fēng)速，一般小于5m/s的風(fēng)速都不推薦使用皮托管。

正確選擇風(fēng)速儀探頭的一個(gè)附加標(biāo)準(zhǔn)是溫度：通常風(fēng)速儀的熱敏式傳感器的使用溫度約達(dá)-20~70?C。普通的葉輪式探頭也在-20~70?C左右，但葉輪式探頭可特制，承受350?C高溫。皮托管對(duì)于溫度的適用范圍是最廣泛的，即使是最普通的探頭，也能承受600?C的高溫。

二. 不同風(fēng)速儀的工作原理

1.風(fēng)速儀的熱式探頭（熱球式風(fēng)速儀）

熱式探頭是基于冷沖擊氣流帶走熱元件上的熱量，借助一個(gè)調(diào)節(jié)開關(guān)，保持溫度恒定，則調(diào)節(jié)電流和流速成正比關(guān)系。當(dāng)在湍流中使用熱敏式探頭時(shí)，來(lái)自各個(gè)方向的氣流同時(shí)沖擊熱元件，從而會(huì)影響到測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

在湍流中測(cè)量時(shí)，熱敏式風(fēng)速儀流速傳感器的示值往往高于葉輪式探頭。以上現(xiàn)象可以在管道測(cè)量過(guò)程中觀察到。根據(jù)管理管道紊流的不同設(shè)計(jì)，甚至在低速時(shí)也會(huì)出現(xiàn)。因此，風(fēng)速儀測(cè)量過(guò)程應(yīng)在管道的直線部分進(jìn)行。直線部分的起點(diǎn)應(yīng)至少在測(cè)量點(diǎn)前10×D（D=管道直徑，單位為CM）外；終點(diǎn)至少在測(cè)量點(diǎn)后4×D處。流體截面不得有任何遮擋。（棱角，重懸，物等）

2.風(fēng)速儀的葉輪式探頭 ?葉輪式風(fēng)速儀

風(fēng)速儀的葉輪式探頭的工作原理是基于把轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，先經(jīng)過(guò)一個(gè)臨近感應(yīng)開頭，對(duì)葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行“計(jì)數(shù)”并產(chǎn)生一個(gè)脈沖系列，再經(jīng)檢測(cè)儀轉(zhuǎn)換處理，即可得到轉(zhuǎn)速值。風(fēng)速儀的大口徑探頭（60mm,100mm)適合于測(cè)量中、小流速的紊流（如在管道出口）。風(fēng)速儀的小口徑探頭更適于測(cè)量管道橫截面大于探險(xiǎn)頭橫截面積100倍以上的氣流。

3.風(fēng)速儀的皮托管探頭 皮托管風(fēng)速儀

在流動(dòng)面的正面有與之形成直角方向的小孔，內(nèi)部藏有從各自孔里分別提取壓力的細(xì)管。通過(guò)測(cè)試其壓力差（前者為全壓、后者為靜壓），就可知道風(fēng)速。

?原理比較簡(jiǎn)單，風(fēng)速儀價(jià)格便宜，但與流動(dòng)面必須設(shè)置成直角，否則不能進(jìn)行正確的測(cè)試。不適合一般用。?不是作為風(fēng)速計(jì)，而是作為高速域的風(fēng)速校正來(lái)使用。

適用范圍：5～100m/s　顯示分辨率：0.01m/s

利用皮托管可測(cè)量流體的動(dòng)壓特性，而根據(jù)下面這個(gè)公式，就可計(jì)算出流體的速度。1）式中　Pd——流體的動(dòng)壓，Pa；

W——流體速度，m/s；

r——流體重度，N/m3；

g——重力加速度，m/s2。

這就是皮托管測(cè)量風(fēng)速的原理。

三. 風(fēng)速儀在空氣流中的定位

風(fēng)速儀的葉輪式探頭的正確調(diào)整位置，是氣流流向平行于葉輪軸。在氣流中輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)探頭時(shí)，示值會(huì)隨之發(fā)生變化。當(dāng)讀數(shù)達(dá)到最大值時(shí)，即表明探頭處于正確測(cè)量位置。在管道中測(cè)量時(shí)，管道平直部分的起點(diǎn)到測(cè)量點(diǎn)的距離應(yīng)大于是0XD,紊流對(duì)風(fēng)速儀的熱敏式探頭和皮托管的影響相對(duì)較小。

在對(duì)風(fēng)速儀的三種測(cè)量方法作了介紹之后，相信您已經(jīng)對(duì)如何選擇風(fēng)速儀有了一個(gè)初步的想法。

一般我認(rèn)為在選擇的時(shí)候，您需要列出以下幾個(gè)問(wèn)題：

1、測(cè)量的風(fēng)速大約在多少？

2、流體的溫度大約在多少？

3、是在什么場(chǎng)合下測(cè)量風(fēng)速？（如管道，出風(fēng)口等等）

相信您在回答了以上三個(gè)問(wèn)題后，就能夠基本確定您需要的是什么風(fēng)速儀了。

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