热力学领域的研究成果-风速仪
时间：2013-11-15 阅读：1522
比托管的结构简单，使用方便，坚实可靠，价格低廉，但是其测速的范围比较窄，一般用来测量旺盛湍流的平均流速，所以测量的速度一般比较高，而且其仅能测量二维流场，不能敏感反向流动，不能测量湍流流动的流场分布。风速仪能够实现连续测量，信噪比好，而且能够分离和测量三维流场，测量的范围比较大，而且能够非常准确地测量微风速，其灵敏度非常高。鉴于风速仪的这些优点，现在被广泛地应用与各种领域，比如测量模拟风洞的速度场，换热管肋片周围的速度场，内燃机的流动特性等。
原理分析
1.风向部分
风向部分由保护风向度盘的回弹顶杆所支撑。整体结构由风向标，风向轴及风向度盘等组成，装在风向度盘上的磁棒与风向度盘组成磁罗盘用来确定风向方位。当下拉锁定旋钮并向右旋转定位时，回弹顶杆将风向度盘放下，使锥形宝石轴承与轴尖相接触，此时风向度盘将自动定北。
风向示值由风向指针在风向度盘上的稳定位置来确定。当左旋转锁定旋钮并使其向上回弹复位时，回弹顶杆将风向度盘顶起并定位在仪器上部，并使锥形宝石轴承与轴尖相分离，以保护风向度盘及轴承与轴尖不受损坏。（注：当仪器使用完毕后必须及时回复此状态）
2.风速部分
风速的传感器采用的是传统的二杯旋转架结构。它将风速变成旋转架的转速。为了减小启动风速，采用特殊材料的轻质风杯和宝石轴承支撑。通过固定在旋转架上的装置经传感器检测后将信号传送到主机内进行测算。
风速计内的单片机对风传感器的输出信号进行采样，校正，计算，zui后由仪器输出瞬时风速/一分钟平均风速/瞬时风级/一分钟平均风级/平均风级对应的浪高5个参数。测得的参数在仪器的液晶显示器上采用数字直接显示出来。为了减少仪器的功耗，仪器中的传感器和单片机都采取了一系列降低功耗的专门措施。为了保证数据的可靠，当电源电压太低时，显示器下部电池标记显示缺电，提示用户电源电压太低数据已不可靠，需要及时更换电池。