無塵實驗室風速測量儀表

無塵實驗室常用的風速測量儀表按原理可分為機械式、散熱式和動力測壓式等。

1.無塵實驗室機械式風速儀

機械式風速儀如翼形風速計，是利用流動氣體原動壓推動機械裝置來顯示其流速的儀表。風速儀的敏感元件是一個輕金屬制成的葉輪，翼形葉輪的葉片由8~10片扭轉成一定角度的薄片組成。在動壓作用下，葉輪產生回轉運動，其轉速與氣流速度成正比。葉輪的轉速可以通過機械傳動裝置連接指示或計數裝置，以顯示其所測風速。

一般翼形風速計用于測量0.2~10m/s風速。如果風速低于0.2m/s，多數翼形風速計的機械摩擦就會影響翼片的轉動，測值的誤差將增大。傳統的翼形風速計的計時方式有人工和自動兩種，自記式可直接讀數，人工記時需有秒表配合使用。風速可按下式計算：

V=(N_d-N₀)/t

式中v---風速，m/s(在t時段內平均風速)；

N_d---測出的讀數，m；

N₀---原始讀數，m；

t---測定所用的時間，s。

測定時需注意以下問題：

(1)使用前，翼形風速計應經過標準風筒校驗或定期校驗，使用時應在有效校驗期內。

(2)使用前需檢查風速計長、短針是否都處在零位，若不在零位可輕頂回零壓桿，使其回到零位。

(3)測定時，氣流方向應垂直于葉輪平面。

(4)風速不得超過測量上限，否則會造成螺絲松動或葉輪扭曲，以致損傷儀器。

(5)葉輪是風速計的關鍵部件，由于裸露在外部，易受損傷，使用中嚴禁用手觸摸和受到其他器物的碰撞。

新式的翼形風速計均為自動計數，它配置了電子器件，通過測定每圈轉動的脈沖電流信號，再轉換成風速值顯示。翼形風速計不適于測定脈動的氣流，也不能測定氣流速度的瞬時值。中凈環球凈化可提供無塵車間、實驗室的咨詢、規劃、設計、施工、安裝改造等配套服務。

2.無塵實驗室散熱速率式風速儀

散熱速率式風速儀是根據流體中受熱物體的散熱率與流體流速成比例的關系制成的，測定傳感器的散熱率即能得到流體的流速。這種方法一般用于低流速的測量，測量下限一般為0.05m/s。

常用的散熱率法風速儀有：熱線風速儀和熱球式風速儀等，統稱為熱風速計。

(1)熱線風速儀

被測氣流流過被電流加熱的金屬絲或金屬薄膜時會帶走其熱量，使金屬絲的溫度降低，而金屬絲溫度的降低程度取決于流過金屬絲的氣流速度。因此，事先設計、制作并標定了金屬絲的溫度隨氣流速度變化的規律，當熱線風速儀置于被測氣流中，就可在儀表上讀出氣流的速度。

熱線風速儀按其測量方法分為：恒電流和恒溫度兩種。恒電流熱線風速儀的優點是電路簡單，但其測速頭在變溫變阻狀態下工作，敏感元件易老化，穩定性差。恒溫度熱線風速儀則敏感元件穩定性好，熱慣性影響小，但制作工藝稍復雜。

恒流型熱線風速儀的測速探頭是由加熱金屬鉑絲與測溫用銅-康銅分成兩個獨立的電路，第一個電路由加熱鉑絲、電池與調節電流的可變電阻組成，用來調節保持加熱電路中的電流恒定。第二個電路由銅-康銅熱電偶與顯示儀表組成，熱電偶熱端固定在被加熱鉑絲的中間以測定其溫度。測試時風速越大，則散熱越多，熱絲溫度相應較低，因而電阻較大。由此，儀表顯示不同值。

(2)熱球風速儀

熱球風速儀也是基于散熱與風速有關的原理制成的，有測試頭和指示儀表兩部分。測頭由電熱線圈(或電熱絲)和熱電偶組成。當電熱線圈通以額定電流時，它的溫度升高，加熱了玻璃球，因玻璃球體積很小，球體的溫度可以認為與電熱線圈的溫度相同，通過電流時熱電偶便產生熱電勢，指示儀表則指示出相應熱電流的大小。玻璃球的溫度升降、熱電勢相應的大小與氣流速度有關。氣流速度大，球體散熱快，溫升小；反之，氣流速度小，球體散熱慢，溫升大，熱電勢也就越大。按此原理，指示儀表可直接顯示出風速。

熱球風速儀具有對微風速感應靈敏、熱慣性小、反應快、靈敏度高的特點。被加熱球體的容積小、對氣流的阻擋作用小，整個儀器體積小、攜帶方便。

但其熱球測頭容易損壞，且不易修復，測頭的互換性也不好，因此，使用時需注意：

(1)禁止用手觸摸測頭，防止與其他物體發生碰撞。

(2)儀表應在清潔、沒有腐蝕性的環境中測量和保管。保管時要保持儀表干燥，電池要取出。

(3)搬運時應防止劇烈振動，以免損壞儀表。

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