風速計と熱風速計の測定方法と応用
空気の流量を測定する機器です。 いろいろな種類がありますが、気象観測所でよく使われているのが風杯風速計です。 これは、互いに 120 度の角度でブラケットに固定された 3 つの放物線状の円錐空のカップで構成され、誘導部分を形成します。 空のカップの凹面は同じ方向を向いています。 感知部全体は垂直回転軸上に設置されており、風の作用により風速に比例した速度で風カップが軸を中心に回転します。 回転風速計のもう 1 つのタイプは、プロペラ型風速計です。これは、誘導部品として 3 枚または 4 枚の羽根のプロペラで構成され、風向計の先端に取り付けられ、常に風の方向に合わせることができます。 ブレードは風速に比例した速度で水平軸の周りを回転します。 一般的に使用される風速計には、次のようなものがあります。 被加熱物の熱放散率と風速の相関原理を利用して作られた風速計。 超音波風速計は、風速の影響により音波の速度が増減する原理を利用して作られています。
風速計プローブの選択
{{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も理想的な効果を発揮します。 ピトー管を使用すると、高速域で最高の結果が得られます。 風速計の流量プローブを正しく選択するための追加の基準は温度です。通常、風速計の熱センサーによって使用される温度は、約プラス -70C です。 特別に設計された風速計のロータープローブは 350℃ に達することがあります。 ピトー管はプラス 350℃ 以上の温度で使用されます。 具体的な詳細は以下のとおりです。
1. 風速計の感温プローブ
風速計の感熱プローブの動作原理は、低温衝撃空気流が感熱素子の熱を奪うことに基づいています。 調整スイッチの助けにより、温度は一定に保たれ、調整電流は流量に比例します。 乱流中で感熱プローブを使用すると、あらゆる方向からの気流が同時に感熱素子に影響を及ぼし、測定結果の精度に影響を与える可能性があります。 乱流中で測定する場合、熱式風速計の流速センサーの読み取り値が回転プローブの読み取り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。 パイプラインの乱流を管理するためのさまざまな設計によれば、乱流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ラインの直線部分で実行する必要があります。 直線セクションの開始点は、測定点 × D (D= パイプライン直径、CM) の少なくとも 10 倍前にある必要があります。 終点は、測定点×位置 D の少なくとも 4 つ後でなければなりません。流体の断面には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. 風速計の回転プローブ
風速計の回転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、近接感知開始を通過して、ロータリーホイールの回転を「カウント」し、一連のパルスを生成します。 次に、検出器によって変換および処理されて、速度値が取得されます。 風速計の大口径プローブ（60mm、100mm）は、中流量および小流量（パイプライン出口など）での乱流の測定に適しています。 風速計の小口径プローブは、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。
