對于風(fēng)速測量很多人可能會(huì)認(rèn)為是氣象臺(tái)的工作，但其實(shí)在工程施工、環(huán)境監(jiān)測等諸多方面都需要實(shí)時(shí)了解準(zhǔn)確的風(fēng)速情況。而這就離不開對
超聲波風(fēng)速儀的了解使用。那么，一般常見的超聲波風(fēng)速儀是怎樣測量風(fēng)速的?它背后的原理具體又都包含什么?
首先，風(fēng)速儀是測量空氣流速的儀器，它的類別較多，氣候臺(tái)站常常用的為風(fēng)杯風(fēng)速儀，它由3個(gè)互成120°固定在支架上的拋物錐空杯組成感應(yīng)局部，空杯的凹面都順向一個(gè)方向，整個(gè)感應(yīng)部分裝置在一根垂直旋轉(zhuǎn)軸上，在風(fēng)力的作用下，風(fēng)杯繞軸以正比于風(fēng)速的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。
其次，在平常使用中便攜式風(fēng)速儀因?yàn)楸阌跀y帶、方便使用較為常見，一般都帶有數(shù)據(jù)鎖存功能，便于讀數(shù)。風(fēng)向部分，采用了自動(dòng)指北裝置，測量時(shí)無需人工對北，簡化測量操作。便攜式風(fēng)速風(fēng)向儀為精密儀器，配備高級鋁合金手提儀器箱，為儀器提供良好保護(hù)，同時(shí)便于攜帶。廣泛用于農(nóng)林、環(huán)保、海洋、科學(xué)考察等領(lǐng)域測量大氣的風(fēng)參數(shù)。
另外，日常生活中常見風(fēng)速儀的工作原理基本為將一根細(xì)的金屬絲放在流體中，通電流加熱金屬絲，使其溫度高于流體的溫度，因而將金屬絲風(fēng)速儀稱為“熱線”。當(dāng)流體沿垂直方向流過金屬絲時(shí)，將帶走金屬絲的一些熱量，使金屬絲溫度降下。
依據(jù)強(qiáng)制對流熱替換理論，可導(dǎo)出熱線消散的熱量Q與流體的速度v之間存在關(guān)系式。金屬絲一般用鉑、銠、鎢等熔點(diǎn)高、延展性好的金屬制成。經(jīng)用的絲直徑為5μm，長為2 mm，較小的探頭直徑僅1μm，長為0.2 mm。依據(jù)不同的用處，熱線探頭還做成雙絲、三絲、斜絲及V形、X形等。為了減少強(qiáng)度，有時(shí)用金屬膜替代金屬絲，通常在一熱絕緣的基體上噴鍍一層薄金屬膜，稱為熱膜探頭。
最后，熱線探頭在運(yùn)用前必需實(shí)行校準(zhǔn)，靜態(tài)校準(zhǔn)是在專門的規(guī)范風(fēng)洞里實(shí)行的，測量流速與輸出電壓之間的關(guān)系并畫成規(guī)范曲線，動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)是在已知的脈動(dòng)流場中實(shí)行的，或在風(fēng)速儀加熱電路中加上一脈動(dòng)電信號，校驗(yàn)熱線風(fēng)速儀的頻率響應(yīng)，若頻率響應(yīng)不佳可用相應(yīng)的補(bǔ)償線路加以改善。
