風速計のサーマルプローブの原理
風速計の基本原理は、細い金属ワイヤーを流体の中に置き、電流を流してワイヤーを加熱し、その温度を流体の温度より高くすることです。したがって、金属線風速計は「熱線」と呼ばれます。流体が金属ワイヤ内を垂直方向に流れると、ワイヤから熱の一部が奪われ、ワイヤの温度が低下します。強制対流熱交換の理論によれば、熱線 Q と流体の速度 v との間に関係を導き出すことができます。標準の熱線プローブは、短くて細い金属線で張られた 2 つのブラケットで構成されています。金属ワイヤーは、通常、白金、ロジウム、タングステンなど、融点が高く延性に優れた金属でできています。一般的に使用されるワイヤーの直径は 5 μ m、長さは 2 mm です。小さなプローブの直径はわずか 1 μ m、長さは 0.2 mm です。
目的に応じて、熱線プローブは二重線、三重線、斜め線、V字形、X字形などにすることもできます。強度を高めるために、金属線の代わりに金属フィルムが使用されることもあります。通常、図 2.2 に示すように、熱膜プローブと呼ばれる金属薄膜が断熱基板上に溶射されます。ホットライン プローブは使用前に校正する必要があります。静的校正は専用の標準風洞で実行され、流速と出力電圧の関係を測定して標準曲線に描きます。動的校正は、既知の脈動流場で実行するか、または脈動電気信号を風速計の加熱回路に追加して熱線風速計の周波数応答を検証することによって実行されます。周波数応答が悪い場合は、対応する補償回路を使用して改善できます。
{{0}}から100m/sまでの流速の測定範囲は、低速：0〜5m/s、速度：0〜5m/sの3つのセクションに分けることができます。中速：5～40m/s。高速：40～100m/s。風速計の感熱プローブは、0 ～ 5m/s の範囲の測定に使用されます。風速計の回転プローブは、5 ～ 40m/s の範囲の流速の測定に最適です。ピトー管を使用することにより、高速域での結果が得られます。風速計の流速プローブを正しく選択するための追加の基準は温度であり、通常、風速計の熱センサーの温度範囲は約 +-70C です。特別に設計された風速計の回転プローブは最高 350℃ に達します。ピトー管は+350℃以上の温度で使用されます。
