風速計は何に使われるか知っていますか

風速計は何に使われるか知っていますか

風速計の基本原理は、細い金属線を流体の中に入れ、電流で熱してその温度を流体の温度より高くすることです。そのため、金属線風速計は「熱線」と呼ばれます。流体が金属線を垂直方向に流れると、金属線から熱の一部が奪われ、金属線の温度が低下します。

風速計の目的は次のとおりです。
1. 平均速度と流れの方向を測定します。

2. 流入する流れの脈動速度とそのスペクトルを測定します。

3. 乱流中のレイノルズ応力と、2 点間の速度と時間の相関を測定します。

4. 壁面せん断応力を測定します (通常は、熱線速度測定の原理と同様に、壁面と面一に配置されたホットフィルムプローブを使用します)。

5. 流体温度を測定します（事前にプローブ抵抗と流体温度の変化曲線を測定し、測定したプローブ抵抗に基づいて温度を決定します）。

風速計の分類の紹介
1. 風向計
最も一般的なタイプの風速計です。回転式風速計はイギリスのロビンソンによって最初に発明され、当時はカップが 4 つでしたが、後にカップが 3 つに変更されました。相互補完的にフレームに固定された 3 つの放物面または半球形の空のカップは、すべて片側に揃えられ、フレーム全体は空気カップとともに自由に回転する軸に取り付けられています。風の作用により、風カップはその軸を中心に回転し、その速度は風速に比例します。速度は、電気接点、速度測定ジェネレータ、または光電カウンターを使用して記録できます。

2. プロペラ風速計
水平軸を中心に回転する3枚または4枚のプロペラを備えた風速計です。プロペラは風向計の前面に取り付けられており、回転面は常に風速の方向を向いており、その速度は風速に比例します。

3. 熱線風速計
電流によって加熱された金属線は、流れる空気によって放散されます。放熱率は風速の平方根に直線的に関連し、電子回路を介して線形化されて（校正と読み取りが容易になるように）、熱線風速計が作成されます。熱線風速計には、側面加熱と直接加熱の2種類があります。側面加熱熱線は通常、抵抗温度係数がゼロに近いマンガン銅線で作られています。また、表面に温度測定素子が装備されています。直接加熱熱線は主に白金線で、風速を測定しながら熱線自体の温度を直接測定できます。熱線風速計は低風速で感度が高く、小さな風速の測定に適しています。時定数はわずか数パーセント秒であるため、大気の乱流や農業気象測定に重要なツールとなっています。