風速計の原理は何ですか？

風速計の原理は何ですか？

風速計は風速を測定するための計器です。多くの種類があります。気象観測所でよく使用される風向計風速計。

これは、ブラケットに 120 度で互いに固定された 3 つの放物円錐形の空のカップで構成されています。

感知部全体は垂直回転軸上に設置されており、風の作用により風カップは風速に比例した速度で軸を中心に回転します。

風速計の基本原理は、細い金属線を流体内に配置し、電流で金属線を加熱して流体の温度以上に上げることです。そのため、風速計は「ホットライン」と呼ばれます。

流体が金属ワイヤを垂直方向に流れると、ワイヤから熱の一部が奪われ、温度が下がります。

強制対流熱伝達の理論によれば、熱線の熱損失 Q と流体の速度 v の間には関係があると推測できます。

標準の熱線プローブには、短く細いワイヤで締め付けられた 2 つのブラケットが含まれています。金属ワイヤは通常、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作られています。

一般的に使用されるワイヤの直径は 5 μ m、長さは 2 mm です。小型プローブの直径はわずか 1 μ m、長さは 0.2 mm です。さまざまな目的に応じて、ホット ワイヤ プローブは二重、三重、斜めのワイヤ、V 字型、X 字型などにすることもできます。

強度を向上させるために、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、通常は絶縁基板上に金属フィルムの層が吹き付けられ、これをホットフィルムプローブと呼びます。

熱線プローブは使用前に校正する必要があります。静的校正は特別な標準風洞で行われます。

流量と出力電圧の関係を測定し、標準曲線としてプロットします。

動的校正は、既知の脈動流場で実行されるか、風速計の加熱回路に追加されます。
脈動電気信号は、熱線風速計の周波数応答を検証するために使用されます。周波数応答が良好でない場合は、対応する補償回路を使用することで改善できます。