風速計プローブの選択と使用

風速計プローブの選択と使用

風速計プローブの選択
通常、風速を測定する方法は、サーマルプローブ、インペラプローブ、ピトー管の 3 つです。では、風速を測定する際に使用する最も適切な機器を選択するにはどうすればよいでしょうか。これらの 3 つの測定方法はそれぞれどのような状況での使用に適しているのでしょうか。

{{{0}}〜100m/sの流速測定範囲は、低速：0〜5m/s、中速：5〜40m/s、高速：40〜100m/sの3つのセクションに分けられます。風速計の熱プローブは0〜5m/sの測定に使用され、風速計のインペラプローブは5〜40m/sの流速測定に最適です。ピトー管は高速範囲で最良の結果を得るために使用されます。

1. サーマルプローブは正確な測定効果があり、風速範囲は通常0-30m/sです。

2.インペラプローブはインペラの直径を選択でき、異なるサイズのインペラは異なる用途を持っています。直径100mmの大きなインペラを選択すると、直径100mmの円形領域の平均風速を測定できます。また、インペラプローブにカバーを取り付けることで、小さな空気出口の風量を測定する効果も得られます。

3. ピトー管は一般にパイプライン内の風速を測定するために使用され、大きな風速に適しています。一般に、ピトー管は 5m/s 未満の風速には推奨されません。

風速計プローブを正しく選択するためのもう 1 つの基準は温度です。通常、風速計の熱センサーの動作温度は約 -20 ~ 70˚C です。通常のインペラ プローブも約 -20 ~ 70˚C ですが、インペラ プローブは 350˚C の高温に耐えられるように特別に製造できます。ピトー管は温度範囲が最も広く、最も一般的なプローブでも 600˚C の高温に耐えることができます。

さまざまな風速計の仕組み

1. 風速計の熱プローブ
熱プローブは、加熱要素から熱を奪う冷たい衝撃気流に基づいています。温度を一定に保つための調整スイッチの助けを借りて、調整電流は流量に比例します。乱流で熱プローブを使用すると、すべての方向からの気流が同時に熱要素に当たるため、測定結果の精度に影響します。

乱流で測定する場合、熱式風速計の流量センサーの指示値は、インペラプローブの指示値よりも高くなることがよくあります。 上記の現象は、パイプライン測定中に観察されることがあります。 パイプの乱流を管理する方法の設計によっては、低速でも発生する可能性があります。 したがって、風速計の測定プロセスは、パイプの直線部分で実行する必要があります。 直線部分の始点は、測定点の少なくとも10×D（D=パイプの直径、単位：CM）手前にする必要があります。 終点は、測定点の少なくとも4×D後にする必要があります。 流体セクションに障害物があってはなりません。（エッジ、オーバーハング、オブジェクトなど）

2. 風速計のインペラプローブ
風速計のインペラプローブの動作原理は、回転を電気信号に変換することに基づいています。まず、近接誘導始動により、インペラの回転が「カウント」され、パルスシリーズが生成されます。検出器による変換と処理の後、回転速度値が得られます。風速計の大口径プローブ（60mm、100mm）は、中流量と小流量の乱流（パイプ出口など）の測定に適しています。風速計の小口径プローブは、パイプの断面積が探査ヘッドの断面積の100倍を超える気流の測定に適しています。

3. 風速計のピトー管プローブ
ピトー管は流体の動圧特性を測定するために使用でき、次の式に従って流体の速度を計算できます。1) 式中、Pd は流体の動圧、Pa です。

W——流体速度、m/s;

r——流体の重量、N/m3;

g——重力加速度、m/s2。

ピトー管はこのようにして風速を測定します。