原理
風速
是指風流單位時間內流過的距離。
風速等級
等級分類
0級風 0.0~0.2m/s
1級風 0.3~1.5m/s
2級風 1.6~3.3m/s
3級風 3.4~5.4m/s
4級風 5.5~7.9m/s
5級風 8.0~10.7m/s
6級風 10.8~13.8m/s
7級風 13.9~17.1m/s
8級風 17.2~20.7m/s
9級風 20.8~24.4m/
10級風 24.5~28.4m/s
11級風 28.5~32.6m/s
12級風 32.7m/s以上
解析
1.三級風稱為微風,樹葉及微枝搖動不息,旌旗展開,漁船漸覺簸動,相當風速為3.4~5.4m/s;
2.四級風稱為和風,能吹起地面灰塵和紙張,樹的小枝搖動,漁船滿帆時傾於一方,相當風速為5.5~7.9m/s;
3.五級風稱為清風,小樹搖擺,水面起波,相當風速為8.0~10.7m/s;
4.六級風稱為強風,大樹枝搖動,電線呼呼有聲,舉傘有困難,漁船加倍縮帆,捕魚須注意危險,相當風速為10.8~13.8m/s;
5.七級風稱為疾風,大樹搖動,迎風步行感覺不便,漁船停息港中,去海外的下錨,相當風速為13.9~17.1m/s;
6.八級風稱為大風,樹枝折斷,迎風步行感覺阻力很大,近港漁船均停留不出,相當風速為17.2~20.7m/s;
7.九級風稱為烈風,煙囪及平房屋頂受到損壞(煙囪頂部搖動),汽船航行困難,相當風速為20.8~24.4m/s;
8.十級風稱為狂風,陸上少見,可拔樹毀屋,汽船航行頗危險,相當風速為24.5~28.4m/s;
9.十一級風稱為暴風,陸上很少見,有則必受重大損毀,汽船遇之極危險,相當風速為28.5~32.6m/s;
測量方法
定點測風法、線路測風法
工作原理
風速計其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,使其溫度高於流體的溫度,因此將金屬絲風速計稱為"熱線"。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。根據強迫對流熱交換理論,可導出熱線散失的熱量Q與流體的速度v之間存在關係式。標準的熱線探頭由兩根支架張緊一根短而細的金屬絲組成。金屬絲通常用鉑、銠、鎢等熔點高、延展性好的金屬製成。常用的絲直徑為5μm,長為2 mm;最小的探頭直徑僅1μm,長為0.2 mm。根據不同的用途,熱線探頭還做成雙絲、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。熱線探頭在使用前必須進行校準。靜態校準是在專門的標準風洞裡進行的,測量流速與輸出電壓之間的關係並畫成標準曲線;動態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,校驗熱線風速儀的頻率回響,若頻率回響不佳可用相應的補償線路加以改善。
0至100m/s的流速測量範圍可以分為三個區段:低速:0至5m/s;中速:5至40m/s;高速:40至100m/s。風速儀的熱敏式探頭用於0至5m/s的精確測量;風速儀的轉輪式探頭測量5至40m/s的流速效果最理想;而利用皮托管則可在高速範圍內得到最佳結果。正確選擇風速儀的流速探頭的一個附加標準是溫度,通常風速儀的熱敏式感測器的使用溫度約達+-70C。特製風速儀的轉輪探頭可達350C。皮托管用於+350C以上。
分類
按原理分類
機械翼式風表
電子翼式風表
熱效式風表
安測風速的範圍分類
高速表
中速表
低速表
結構
護殼、翼輪、開關、回零壓桿、計數器、顯示器、信號轉換器、底座等。
【氣象台站最常用的為風杯風速計,它由3個互成120°固定在支架上的拋物錐空杯組成感應部分,空杯的凹面都順向一個方向。整個感應部分安裝在一根垂直旋轉軸上,在風力的作用下,風杯繞軸以正比於風速的轉速旋轉。】
特點
1、高的靈敏度和精確測量
2、簡易設計
3、雙顯示讀數液晶顯示屏
4、低電能消耗
5、數據保持,最大值和最小值保持功能
6、低電量指示
7、軸 承: 蘭寶石軸承
8、溫度感應器: K型熱電偶
9、操作溫度:0~50℃(32~122℉)
10、操作濕度:<80%RH
11、存儲溫度: -40℃~60℃(-40℉~140℉)
12、電池壽命:50個小時(300mA-hrs 電池)
13、風速平均測量的時間:m/s 大約0.6secknots 大約1.2seckm/hr 大約2.2sec
14、尺 寸:風速儀: 150×72×35(mm)風 扇: 66×132×29.2(mm)
15、重 量:350g(電池包括在內)
16、NTC溫度探頭,紅外線溫度探頭
基本功能
1.測量平均流動的速度和方向。
2.測量來流的脈動速度及其頻譜。
3.測量湍流中的雷諾應力及兩點的速度相關性、時間相關性。
4.測量壁面切應力(通常是採用與壁面平齊放置的熱膜探頭來進行的,原理與熱線測速相似)。
5.測量流體溫度(事先測出探頭電阻隨流體溫度的變化曲線,然後根據測得的探頭電阻就可確定溫度。
除此以外還開發出許多專業用途。
注意事項
風速儀表屬於安全防護、環境監測類的計量儀表,是我國計量法規定的強制性檢定計量器具。除出廠銷售需要具備相應的校準報告,也需按JJG(建設)0001-1992 《熱球式風速儀檢定規程》的要求每年定期到國家空調設備質量監督檢驗中心或者中國建築科學研究院建築能源與環境檢測中心進行定期校準,並根據其出具法定校準證書對儀器各方面進行調整以獲得最佳工作狀態。
除保持日常數據的準確性外,日常維護使用中還要注意以下幾點:
1.禁止在可燃性氣體環境中使用風速計。
2.禁止將風速計探頭置於可燃性氣體中。否則,可能導致火災甚至爆炸。
3.請依據使用說明書的要求正確使用風速計。使用不當,可能導致觸電、火災和感測器的損壞。
4.在使用中,如遇風速計散發出異常氣味、聲音或冒煙,或有液體流入風速計內部,請立即關機取出電池。否則,將有被電擊、火災和損壞風速計的危險。
5.不要將探頭和風速計本體暴露在雨中。否則,可能有電擊、火災和傷及人身的危險。
6.不要觸摸探頭內部感測器部位。
7.風速計長期不使用時,請取出內部的電池。否則,將電池可能漏液,導致風速計損壞。
8.不要將風速計放置在高溫、高濕、多塵和陽光直射的地方。否則,將導致內部器件的損壞或風速儀性能變壞。
9.不要用揮發性液體來擦拭風速計。否則,可能導致風速儀殼體變形變色。風速計表面有污漬時,可用柔軟的織物和中性洗滌劑來擦拭。
10.不要摔落或重壓風速計。否則,將導致風速計的故障或損壞。
11.不要在風速計帶電的情況下觸摸探頭的感測器部位。否則,將影響測量結果或導致風速計內部電路的損壞。