風速計の仕組みと活用する際の注意点
風速計の基本原理は、流体中に細い金属線を置き、電流を流して線を加熱し、その温度を流体の温度より高くすることであるため、線式風速計は「」と呼ばれます。 流体がワイヤ内を垂直方向に流れると、ワイヤの熱の一部が奪われ、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、放散熱 Q と流体速度 v の間には風速計の関係があります。標準プローブは、図 2.1 に示すように、2 つのブラケット間に張られた短くて細いワイヤで構成されます。 金属ワイヤーは通常、プラチナ、ロジウム、タングステン、および融点が高く延性に優れたその他の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 μm、長さは 2 mm です。 最小のプローブの直径はわずか 1 μm、長さは 0.2 mm です。
目的に応じて、プローブを二重線、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膜が使用される場合もあります。通常、薄い金属膜を断熱基板上に溶射します。これはホットフィルムプローブと呼ばれます。 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行い、流速と出力電圧の関係を測定し、標準曲線を作成します。 動的校正は、既知の変動する流れ場、または風速計の加熱回路で実行されます。 最後の脈動電気信号を使用して風速計の周波数応答を確認します。 周波数応答が良くない場合は、対応する補償回路を使用することで改善できます。
{{0}}から100m/sまでの流速の測定範囲は、低速：0〜5m/s、流速：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。 風速計のサーマルプローブは 0 ～ 5m/s の測定に使用されます。 風速計の回転ホイールプローブは、5 ～ 40m/s の流速の測定に最適です。 ピトー管は高速域で最高の結果を得ることができます。 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の温度は約プラス-70℃です。 特別な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℃以上で使用されます。
