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風(fēng)速傳感器和風(fēng)量傳感器的區(qū)別,要從風(fēng)速和風(fēng)向說起


更新日期:[2022-05-06] 共閱[950]次
  風(fēng)速傳感器和風(fēng)量傳感器的區(qū)別,要從風(fēng)速和風(fēng)向說起。
 
  風(fēng)速,是指空氣相對于地球某一固定地點的運動速率,常用單位是m/s ,1m/s =3.6 km/h。風(fēng)速沒有等級,風(fēng)力才有等級,風(fēng)速是風(fēng)力等級劃分的依據(jù)。一般來講,風(fēng)速越大,風(fēng)力等級越高,風(fēng)的破壞性越大。風(fēng)速是氣候?qū)W研究的主要參數(shù)之一,大氣中風(fēng)的測量對于全球氣候變化研究、航天事業(yè)等應(yīng)用等方面都具有重要作用和意義。
 
  風(fēng)量,是指單位時間內(nèi)空氣的流通量,一般用于表明鼓風(fēng)機或通風(fēng)設(shè)備的能力,計算單位是每秒立方米。在散熱片材質(zhì)相同的情況下,風(fēng)量是衡量風(fēng)冷散熱器散熱能力重要的指標。顯然,風(fēng)量越大的散熱器其散熱能力也越高。這是因為空氣的熱容是一定的,更大的風(fēng)量,也就是單位時間內(nèi)更多的空氣能帶走更多的熱量。當然,同樣風(fēng)量的情況下散熱效果和風(fēng)的流動方式有關(guān)。
 
  風(fēng)速和風(fēng)量是不一樣的,不過兩者有一定的關(guān)聯(lián),風(fēng)量等于風(fēng)速和通流口截面面積的乘積,因此風(fēng)量傳感器的數(shù)據(jù)大多是根據(jù)風(fēng)速傳感器的測量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換得到的。
 
  風(fēng)杯式風(fēng)速傳感器,是一種十分常見的風(fēng)速傳感器,早由英國魯賓孫發(fā)明。感應(yīng)部分是由三個或四個圓錐形或半球形的空杯組成。空心杯殼固定在互成120°的三叉星形支架上或互成90°的十字形支架上,杯的凹面順著一個方向排列,整個橫臂架則固定在一根垂直的旋轉(zhuǎn)軸上。
 

風(fēng)速傳感器

 

  當風(fēng)從左方吹來時,風(fēng)杯1與風(fēng)向平行,風(fēng)對風(fēng)杯1的壓力在直于風(fēng)杯軸方向上的分力近似為零。風(fēng)杯2與3同風(fēng)向成60度角相交,對風(fēng)杯2而言,其凹面迎著風(fēng),承受的風(fēng)壓更大;風(fēng)杯3其凸面迎風(fēng),風(fēng)的繞流作用使其所受風(fēng)壓比風(fēng)杯2小,由于風(fēng)杯2與風(fēng)杯3在垂直于風(fēng)杯軸方向上的壓力差,而使風(fēng)杯開始順時針方向旋轉(zhuǎn),風(fēng)速越大,起始的壓力差越大,產(chǎn)生的加速度越大,風(fēng)杯轉(zhuǎn)動越快。
 
  風(fēng)杯開始轉(zhuǎn)動后,由于杯2順著風(fēng)的方向轉(zhuǎn)動,受風(fēng)的壓力相對減小,而杯3迎著風(fēng)以同樣的速度轉(zhuǎn)動,所受風(fēng)壓相對增大,風(fēng)壓差不斷減小,經(jīng)過一段時間后(風(fēng)速不變時),作用在三個風(fēng)杯上的分壓差為零時,風(fēng)杯就變作勻速轉(zhuǎn)動。這樣根據(jù)風(fēng)杯的轉(zhuǎn)速(每秒鐘轉(zhuǎn)的圈數(shù))就可以確定風(fēng)速的大小。
 
  當風(fēng)杯轉(zhuǎn)動時,帶動同軸的多齒截光盤或磁棒轉(zhuǎn)動,通過電路得到與風(fēng)杯轉(zhuǎn)速成正比的脈沖信號,該脈沖信號由計數(shù)器計數(shù),經(jīng)換算后就能得出實際風(fēng)速值。目前新型轉(zhuǎn)杯風(fēng)速表均是采用三杯的,并且錐形杯的性能比半球形的好,當風(fēng)速增加時轉(zhuǎn)杯能迅速增加轉(zhuǎn)速,以適應(yīng)氣流速度,風(fēng)速減小時,由于慣性影響,轉(zhuǎn)速卻不能立即下降,旋轉(zhuǎn)式風(fēng)速表在陣性風(fēng)里指示的風(fēng)速一般是偏高的成為過高效應(yīng)(產(chǎn)生的平均誤差約為10%)。

 

 
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