、热线风速仪有两种工作模式：
（1）恒流式
通过热线的电流保持不变，温度变化时，热线电阻改变，因而两端电压变化，由此测量流速。利用风速探头进行测量。风速探头为一敏感部件。当有一恒定电流通过其加热线圈时，探头内的温度升高并于静止空气中达到一定数值。此时，其内测量元件热电偶产生相应的热电势，并被传送到测量指示系统，此热电势与电路中产生的基准反电势相互抵消，使输出信号为零，风速仪指针也能相应指于零点或显示零值。若风速探头端部的热敏感部件暴露于外部空气流中时，由于进行热交换，此时将引起热电偶热电势变化，并与基准反电势比较后产生微弱差值信号，此信号被测量仪表系统放大并推动电表指针变化从而指示当前风速或经过单片机处理后通过显示屏显示当前风速数值。
（2）恒温式
风速仪热线的温度保持不变，给风速敏感元件电流可调，在不同风速下使处于不同热平衡状态的风速敏感元件的工作温度基本维持不便，即阻值基本恒定，该敏感元件所消耗的功率为风速的函数。
恒温风速仪则是利用反馈电路使风速敏感元件的温度和电阻保持恒定。当风速变化时热敏感元件温度发生变化，电阻也随之变化，从而造成热敏感元件两端电压发生变化，此时反馈电路发挥作用，使流过热敏感元件的电流发生相应的变化，而使系统恢复平衡。上述过程是瞬时发生的，所以速度的增加就好像是电桥输出电压的增加，而速度的降低也等于是电桥输出电压的降低。
三、电路工作原理
现以恒温式热线风速仪为例来说明它的工作原理（如图1）。把探头接在风速仪电路中电桥的一臂，探头的电阻记为Rp,其他三臂的电阻分别为R1，R2和Rb。其中R1= R2，Rb为一可调的十进制精密电阻。此时，要求热线探头的电阻温度系数很高，而相反的却要求R1，R2和Rb的电阻温度系数很小。
图1- 1 热线风速仪电路原理图https://www.doczj.com/doc/dc12869541.html,
在电桥AC两端加上电压E，当电桥平衡时，BD间无电位差，此时，没有信号输出。当探头没有加热时，
探头的电阻值Rf叫做冷电阻，各个探头有其不同的冷电阻值。测试时，把一个未知电阻值的探头接入桥路中，调节Rb使电桥平衡，这时十进位电阻器Rb上的数值就是冷电阻的数值，即为Rf。按照所选定的过热比调节Rb，使它的数值高出Rf，一般推荐值为1.5Rf。这是，仪器中的电路能自动回零反馈，使Iw 增加，从而使热线探头的温度升高、电阻增大，一直达到Rw=Rb为止，这时热线上的温度已升高到θw，θw高于流体介质的温度θf。
由于气流流过探头带走了热量，因而热线温度θf降低，流速越大，探头热损失就越大。系统为了维持热线温度不变，即电阻值不变，流经热线探头的电流Iw就将自动增大，因而电压E增大，这样，就可建立起电压E与流速υ∞之间的关系。
三种风速测量仪及其工作原理 1.热式风速仪 将流速信号转变为电信号的一种测速仪器，也可测量流体温度或密度。其原理是，将一根通电加热的细金属丝（称热线）置于气流中，热线在气流中的散热量与流速有关，而散热量导致热线温度变化而引起电阻变化，流速信号即转变成电信号。它有两种工作模式：①恒流式。通过热线的电流保持不变，温度变化时，热线电阻改变，因而两端电压变化，由此测量流速；②恒温式。热线的温度保持不变，如保持150℃，根据所需施加的电流可度量流速。恒温式比恒流式应用更广泛。 热线长度一般在0.5～2毫米范围，直径在1～10微米范围，材料为铂、钨或铂铑合金等。若以一片很薄(厚度小于0.1微米)的金属膜代替金属丝，即为热膜风速仪，功能与热丝相似，但多用于测量液体流速。热线除普通的单线式外，还可以是组合的双线式或三线式，用以测量各个方向的速度分量。从热线输出的电信号，经放大、补偿和数字化后输入计算机，可提高测量精度，自动完成数据后处理过程，扩大测速功能，如同时完成瞬时值和时均值、合速度和分速度、湍流度和其他湍流参数的测量。热线风速仪[1]与皮托管相比，具有探头体积小，对流场干扰小；响应快，能测量非定常流速；能测量很低速（如低达0.3米／秒)等优点。 当在湍流中使用热敏式探头时，来自各个方向的气流同时冲击热元件，从而会影响到测量结果的准确性。在湍流中测量时，热敏式风速仪流速传感器的示值往往高于转轮式探头。以上现象可以在管道测量过程中观察到。根据管理管道紊流的不同设计，甚至在低速时也会出现。因此，风速仪测量过程应在管道的直线部分进行。直线部分的起点应至少在测量点前10×D（D=管道直径，单位为CM）外；终点至少在测量点后4×D处。流体截面不得有任何遮挡（棱角，重悬，物等）。 2.叶轮风速仪 风速计的叶轮式探头的工作原理是基于把转动转换成电信号，先经过一个临近感应开头，对叶轮的转动进行“计数” 并产生一个脉冲系列，再经检测仪转换处理，即可得到转速值。风速仪的大口径探头（60mm,100mm）适合于测量中、小流速的紊流（如在管道出口）。风速计的小口径探头更适于测量管道横截面积大于探头横截面积100倍以上的气流。 3.皮托管风速仪 18世纪为法国物理学家H.皮托发明。最简单的皮托管有一根端部带有小孔的金属细管为导压管，正对流束方向测出流体的总压力；另在金属细管前面附近的主管道壁上再引出一根导压管，测得静压力。差压计与两导压管相连，测出的压力即为动压力。根据伯努利定理，动压力与流速的平方成正比。因此用皮托管可测出流体的流速。在结构上进行改进后即成为组合式皮托管，即皮托-静压管。它是一根弯成直角的双层管。外套管与内套管之间封口，在外套管周围有若干小孔。测量时，将此套管插入被测管道中间。内套管的管口正对流束方向，外套管周围小孔的孔口恰与流束方向垂直，这时测出内外套管的压差即可计算出流体在该点的流速。皮托管常用以测量管道和风洞中流体的速度，也可测量河流速度。如果按规定
1. 目的 建立数字式风速仪标准操作规程，以保证数字式风速仪的正确使用。 2. 范围 适用于QDF-6型数字式风速仪操作。 3. 职责 3.1使用人员严格按本操作规程使用仪器，确保本设备的安全、正常运行。 3.2质量部负责对设备进行日常管理；当设备出现无法排除的故障时，应联系维修。 4. 内容 4.1 仪器通电前，先将风速传感器的电缆插头插在仪器面板的四孔插座内，然后将测杆垂直向上放置，使探头封闭在测杆内。 4.2开启面板上的电源开关，预热3分钟，数字表显示应为00.00。 4.3测量：轻轻拉动测杆顶端的螺塞，使探头露出并置于被测气流中；此时要注意。探头有红点的一方一定要对准风向，这时数字表上的显示值即为被测风速值。（单位：米/秒） 4.4保持：当需要观测某时刻的风速稳定值时，请按下“保持”按钮；放开按钮后仪器即恢复原测试的状态。 4.5测量完毕后，关闭电源，同时将探头密封在测杆内，以免损坏敏感元件-热球，然后再取下测杆电缆插头。 4.6 使用注意事项及维护 4.6.1在风速测试过程中，必须使传感器上的“红点”面对风向，否则将增加测量误差。 4.6.2仪器使用过程中，如果被测风速比较稳定，但显示的风速值变化较大，则应关机检查风速传感器。 4.6.3检查风速传感器的方法是：关闭电源，从面板上卸下传感器电缆插头，用万用表适合的档位测量插头上四点之间的电阻值。具体见下图： 1、2之间为热电偶：电阻值约为4~5欧姆 3、4之间为加热丝：电阻值约为40~50欧姆 1、2与3、4之间绝缘电阻应大于5兆欧。 如果测试结果与以上数据不符，说明传感器已经损坏应停止使用，找厂家修理。
4.6.4仪器内部电路板的电器元件不得随意更换和调整，以免损坏造成测量误差加大。 4.6.5如热球上有灰尘，可将探头放在无水乙醇中轻轻摆动去掉粉尘，充分干燥再使用；清洗过程中切不可使用毛刷或其他硬物，以免损坏热球或改变热球位置，影响测量准确度。 4.6.6在充电时，充电器上的红色灯亮说明充电正常，否则应检查插头接线和插座接触是否良好。 4.6.7在测量时配套使用的仪器主机与传感器的“标号”必须相同，绝对不能混淆，否则，将不能保证测量精度和引起仪器不能自动“回零”的故障。 4.6.8仪器应放在通风、干燥、没有腐蚀性气体及强烈振动和强磁场影响的室内。根据使用需要，定期组织校验。 5. 支持文件 5.1 《设备管理制度》 6 相关记录 6.1 《设备使用记录》
风速计（TIF3220）操作手册 一、用途： 1、测量空调出风口的风速/风量 用风扇测量。 2、测量风扇处的温度 用温度传感器（在风扇内部）测量 3、测量物体表面温度 用红外线测量
二、外观识别 三、键盘说明 电源键：开机/关机。 红外线键（IRT键）：启用红外线温度测试功能。 上部极限值键（上部MAX/MIN键）：记录、储存测量点（风扇）温度最高值、最低值。下部极限值键（下部MAX/MIN键）：记录、储存风速或流量值的最高值、最低值、持续移动平均值。在面积（AREA）模式下，该键具有左翻页功能。 模式选择键（UNITS键）：选择操作模式。在流量（FLOW）模式下，仪器显示出风流量。 在速度（VEL）模式下，仪器显示风速。在面积（AREA）模式下，该键具有上翻页功能。 平均值键（A VG键）：在流量模式或风速模式下，获得各测量点的平均值。 面积键（AREA键）：按下将保持该键，进入AREA模式或CMM模式。当记录MAX/MIN/A VG 值时，按该键清除以前的数值。 保持键（HOLD键）：按下该键，冻结数据；再按一下该键，解冻数据。按住该键，背景灯点亮。
四、操作方法 1、测量风速和流量 （1）按电源键，开机（接通电源时满屏显示）。 （2）在显示屏的中部，显示上次使用的风速模式或流量模式。温度值显示在显示屏的左上角部位。 （3）按UNITS键，选择风速模式（VEL）或流量模式（FLOW），以及单位。 建议选择：模式为VEL，单位为m/s。 （4）将风扇放在空调出风口处，读取数值。 2、持续移动状态下的平均值 （1）将风扇置于空调出风口处。 （2）点按下部MAX/MIN键，直到A VG显示在显示屏的下部。仪器显示持续出风的平均值。 3、单个部位的最大值/最小值/平均值 （1）将风扇置于空调出风口处。 （2）点按下部MAX/MIN键，直到A VG显示在显示屏的下部。仪器显示持续出风的平均值。 （3）在移动风扇之前按HOLD键，仪器将记录和储存数值。 （4）清除最大值/最小值/平均值。按住下部MAX/MIN键，直到仪器响两声，放开下部MAX/MIN键。 5、面积设置
1. 目的:建立QDF-6型数字风速仪使用、保养维护标准操作规程，规范检验操作。 2. 适用范围：适用于北京市远大仪器仪表开发部生产的QDF-6型数字风速仪。 3. 职责人:检验员,品质管理部负责人。 4. 内容： 4.1结构和工作原理 本仪器是由热球式风速传感器、测试仪和充电器三大部分组成。 热球式风速传感器是一种旁热式换能原理的传感器，包括加热和感温两部分。热球-敏感元件的加热丝，通过恒定的电流加热，由于热球体积甚小，热容量很小，热球内部温度迅速上升，并与周围气体介质迅速形成平衡，热偶感受球内温度,输出热电势,很明显输出电势是温度的单值函数。静态（即风速为零时，热球内部温度最高，热偶的热接点（位于热球内部与冷接点（位于热偶丝电极柱上的温度差最大，此时热电偶的输出电势最大。
当有气流流动时，气流带走热量,使热球温度下降，于是，热偶的输出电势变小;热球温度下降是和气流流动带走的热量成一定的函数关系。这样，就实现了非电量（气流流速到电量（输出电压信号的转换。 热球式风速传感器的输出特性是非线性的，它的输出电压信号（mv与气体流速（m/s之间的关系,可用函数Y =AX -b表示,传感器的输出信号经放大器放大后，经A/D变换、非线性处理，输出到数字显示部分，数字表头直接显示出所测定的风速值, 计量单位为米/秒”。 4.2技术指标 4.2.1测量风速范围：0~30米/秒 4.2.3 湿度：＜85% 4.2.4 大气压强：970~1040hpa 4.2.5在工作环境条件下测量时,测量误差不大于±3%（满量程,当测头方向偏差在±5%时，测量误差不大于±5% 4.2.6传感器的反应时间不大于3秒 4.2.7显示:4位数字显示 4.2.8电源:直流5~6伏 4.2.9分辨率:0.01米/秒 4.3 使用方法
测量风速的方法 20091343107 陈茜茜 环境工程09级1班
高空风观测 测量近地面直至30公里高空的风向风速。通常将飞升气球作为随气流移动的质点，用地面设备（经纬仪或雷达）跟踪气球的飞升轨迹，读取其时间间隔的仰角、方位角、斜距，确定其空间位置的坐标值，可求出气球所经过高度上的平均风向风速。 高空风的测量一般指从地面到空中30km各高度上的风向、风速的测定。其测量方法有：一．利用示踪物随气球漂浮，观测示踪物位移来确定空中的风向和风速； 常用测风气球作为气流示踪物，使用地点跟踪设备观测其运动轨迹，测定其在空间各个时刻的位置，再用图解法、解析法或矢量法确定相应大气层中的平均风向、风速。 气球空间位置的确定需要测定三个参数：仰角δ、方位角α和球高H。测风经纬仪是一种跟踪观测和测定空中测风气球仰角、方位角的光学仪器。 在实际测量中，可以采用单经纬仪测风，也可采用双经纬仪测风（基线测风法）。其中后者准确度较高，可用来鉴定其它测风方法的准确性，但这种方法的观测和计算较复杂。用双经纬仪测风计算高度时，可采用投影法（包括水平面投影法、铅直面投影法和矢量投影法）。 二．利用大气中的质点或湍流团块与无线电波、声波、光波的相互作用，由多普勒效应引起的频率变化推算空中的风向、风速； 在我国，目前主要采用59型探空仪和701型二次测风雷达组成59—701高空探测系统，进行高空温、压、湿、风的综合测量。 三．利用系留气球、风筝、飞机、气象塔等观测平台，使测风仪器安置在不同高度上，根据气流对测风仪器的动力作用来测量空中的风向、风速。
导航测风就是借助导航台信号，由气球携带的探空仪自身确定其位置，并将位置信号、气 象资料信号一起发回基站，然后在基站进行处理，计算高空风的方法。 近地面层以上大气风场的探测。通常用气球法测风。高空风探测也是气象飞机探测、气象火箭探测、大气遥感的内容之一。气球法测风是把气球看作随气流移动的质点，用仪器测量气球相对于观测点的角坐标、斜距或高度，确定它的空间位置和轨迹；根据 气球在某时段内位置的变化,就可以简易地算出它的水平位移,从而求出相应大气层中的平均水平风向、风速。在气球的上升过程中，可测得它所经各高度上的风向、风速。1809年英国J.沃利斯和T.福雷斯特首创测风气球观测高空风。气球法测风常用光学经 纬仪、无线电经纬仪、一次雷达和二次雷达，以及导航系统等。 光学经纬仪测风 有单经纬仪测风和双经纬仪测风两种。单经纬仪只能测定气球的角坐标（方位、仰角）。气球高度一是根据气球升速（决定于气球净举力、气球大圆周长和地面空气密度）和升空历经的时间来确定。但由于大气湍流、铅直气流速度和空气密度随高度变化等因 素对气球升速的影响，这种方法确定的高度误差大，测风精度低，一般只在数千米高度 以下使用。二是根据无线电探空仪测得的气压、温度和湿度资料，通过计算推得高度。 这种方法测风精度较高。用双经纬仪测风，是根据位于选定基线两端的两个经纬仪同步 观测获得的角坐标值，通过几何图解或计算，得出各高度上的平均风向、风速。 光学经纬仪测风一般只适用于能见度好的少云晴天，夜间必须在气球上挂灯笼或其 他可见光源，阴雨天气则只能在可见气球的高度内测风。 无线电经纬仪测风 它是利用无线电定向原理，跟踪气球携带的探空发射机信号，测得角坐标数据。气球所在的高度则由无线电探空仪测量的温、压、湿值算出。因此无线电经纬仪测风适用 于全天候，但当气球低于无线电经纬仪最低工作仰角时，测风精度迅速降低。 雷达测风 一次雷达测风是雷达跟踪气球携带的无源反射靶，接收反射靶的反射信号来实现定位并计算风向、风速。二次雷达测风是跟踪气球携带的工作于应答状态的探空发射机信 号来实现定位的。此法可以获取角坐标和斜距数据，从而计算出高空风，无需依赖无线 电探空仪探测的温、压、湿数据计算气球高度。二次雷达测风当气球低于雷达最低工作 仰角时，要放弃仰角数据。此外，气象多普勒雷达更可测量云中流场的细微结构。 导航测风 利用导航系统来测定风。气球携带微型导航接收机，检出导航信号，并调制探空发射机将信号转发到地面而被接收，根据这些信号，可确定气球的轨迹,并计算出各相应
智能型环境测试仪A531 一操作面板按键说明 MENU 主菜单 START/HOLD 开始/停止切换 SET 选定确定键 MODE 每项测试功能切换 上下三角键光标移动以及数值选择 二仪器的主菜单 1NORMAL 通常测试方式 2DUCT TYPE 通道的类型选择 3CALCULATION 演算测定方式 4FLOW RATE 风量测量方式 5DATA OUTPUT 数据的输出 6DATA CLEAR 数据的删除 7UTILITY 时间测定单位的测定 8压力零点的调整通常只有在测压力的时候才有 三主菜单MENU说明 主菜单下有8个子菜单分述如下 NORMAL 通常测试方式 进行正常的风速测定不需要任何参数设定 DUCT TYPE 通道的类型选择 其下面有6个子项 ENTRY NO 可保存1~25种形状的风道尺寸 SHAPE通道类型的选择 RECTANGLE 方型 CIRCLE 圆形 W SIZE 宽 1-999 H SIZE 长 1-999 以上是选择方型如果选择圆形则只有一项参数即圆直径的选择 UNIT mm/inch 单位的选择毫米/英寸 SA VE INFO 保存信息 CALCULATION 演算测定方式R1420/1500 R1420/1500的意思是仪器共能够存储1500个数据现有1420个剩余MODE 测量方式 A VERAGE 平均测试方式 INSTANT 立即测试方式 SAMPLING TIME 采样时间间隔 1-999 NO TRIAL N测定次数 1-999 DATA STORAGE 测定数据是否保存 YES/NO SET TO START 返回测试画面 FLOW RATE R1500/1500风量测定方式 SAMPLING TIME 采样时间间隔 1-999
智能热球风速计操作规程 1.0 目的 建立风速计的操作规程。 2.0 范围 本规程适用于风速计的日常使用。 3.0 职责 操作人员 4.0 规程 4.1 使用前的准备 4.1.1 检查确认主机和测杆均应是否完好无损。 4.1.2 将电量充足的4节7号电池放入电池仓内（注意极性）。 4.2 检测 4.2.1 长按仪表Φ/B键开机。 4.2.2 仪表显示倒计时5、4、3、2、1、0，进入预热状态，倒计时完成后显示屏应显示如图1； 4.2.3 此时取下黑色的探头帽，使被测风通过敏感元件所在的窗口，并且使迎风标志面（见图二指示）迎向来风，即可进行风速测量。 4.3 关机 4.3.1 在测量状态，长按Φ/B键3秒以上。 4.3.2 直至关闭显示，松开按键即可关机。 4.4 操作 4.4.1 该热球风速计为及测及显型仪表，显示屏及时跟踪、显示被测风速的变化，数值1秒刷新一次。
4.4.2 检测电池的电压，如果电池的电压不足，液晶屏左上角的电池电量标识将不停闪烁，提醒及时更换电池。 4.4.3 电池剩余容量太低时，仪器连续闪烁显示“8888”和电池符号5次左右后，仪器将自动关机。 4.4.4 设备按键共有4个，分别为Φ/B、H、▲、键。 4.4.5 Φ/B为开关机按键。在及测及显方式下按H键后，显示的风速值将保持不变；在保持状态下，按一下H键可重新回到风速测量的及测及显模式。 4.4.6 ▲、键用来选择风速测量的单位（m/s、Km/hr）。当操作人员选择好一种测量单位后，测量值会显示相应的风速的换算值。 4.4 注意事项 4.4.1 在风速测量中，必须使探头上的敏感元件对准来风方向。 4.4.2 在更换电池时，必须在关断电源的情况下进行，否则有可能造成仪表损坏。不得使用劣质电池，以免损坏仪表。 4.4.3 开机时探头必须垂直向上放置，盖紧探头帽使探头密封，以便得到正确的风速零位补偿。 4.4.4 当探头方向偏差大于5°，对风速测量精度有较大影响。 4.5 故障现象及处理方法 4.5.1 如果敏感元件--热球被尘垢污染，关机状态下拔下探头帽，将探头放入无水乙醇中轻轻摆动清除污垢，必要时可使用超声波清洗器，切不可用毛刷刷洗，或使其它物品触及热球及引线，以避免损坏热球或使其改变位置，影响测量的准确性。 4.5.2 如果开机后显示屏无法显示，或使用中会突然断电，可打开电池仓盖，检查触簧片是否其电池接触良好。 4.5.3 如果以上措施均不能排除故障，将产品送回原厂处理，不得自行拆机处理。
第一章风速测量1.1风速测量 风是空气流动时产生的一种自然现象。空气流动有上下流动和左右流动，上下流动为垂直运动，也叫对流；左右流动为水平运动，也就是风。风是一个矢量，用风向和风速表示。地面风指离地平面10─12米高的风。风向指风吹来的方向，一般用16个方位或360°表示。以360°表示时，由北起按顺时针方向度量。风速指单位时间内空气的水平位移，常以米/秒、公里/小时、海里/小时表示。 1.2 风杯风速计 风杯风速计是最常见的一种风速计。转杯式风速计最早由英国鲁宾孙发明，当时是四杯，后来改用三杯。它由3个互成120°固定在支架上的抛物锥空杯组成感应部分，空杯的凹面都顺向一个方向。整个感应部分安装在一根垂直旋转轴上，在风力的作用下，风杯绕轴以正比于风速的转速旋转。转速可以用电触点、测速发电机或光电计数器等记录。 图1.1 风杯风速计 1.3 叶轮风速仪 风速计的叶轮式探头的工作原理是基于把转动转换成电信号，先经过一个临近感应开头，对叶轮的转动进行“计数” 并产生一个脉冲系列，再经检测仪转换处理，即可得到转速值。 法国KIKO叶轮风速仪工作原理如图1.2所示。叶轮的轴杆启动内含八个电磁极的原型磁铁，置于磁铁旁的双霍尔传感器感测到侧场中电磁极的转变信号。传感器的信号转换为电子频率且和风速成正比，并感测旋转方向。 图1.2 KIMO原理 1.4 热线风速计 一根被电流加热的金属丝，流动的空气使它散热，利用散热速率和风速的平方根成线性关系，再通过电子线路线性化（以便于刻度和读数），即可制成热线风速计。
金属丝通常用铂、铑、钨等熔点高、延展性好的金属制成。常用的丝直径为5μm，长为2 mm；最小的探头直径仅1μm，长为0.2 mm。根据不同的用途，热线探头还做成双丝、三丝、斜丝及V形、X形等。为了增加强度，有时用金属膜代替金属丝，通常在一热绝缘的基体上喷镀一层薄金属膜，称为热膜探头。热线探头在使用前必须进行校准。静态校准是在专门的标准风洞里进行的，测量流速与输出电压之间的关系并画成标准曲线；动态校准是在已知的脉动流场中进行的，或在风速仪加热电路中加上一脉动电信号，校验热线风速仪的频率响应，若频率响应不佳可用相应的补偿线路加以改善。 0至100m/s的流速测量范围可以分为三个区段：低速：0至5m/s；中速：5至40m/s；高速：40至100m/s。热线风速计用于0至5m/s的精确测量，使用温度约为±70℃。 当在湍流中使用热线风速计时，来自各个方向的气流同时冲击热元件，从而会影响到测量结果的准确性。在湍流中测量时，热敏式风速仪流速传感器的示值往往高于转轮式风速计。因此，风速仪测量过程应尽量在通道的直线部分进行。直线部分的起点应至少在测量点前10×D（D=管道直径，单位为CM）外；终点至少在测量点后4×D处。流体截面应不得有遮挡（棱角，重悬，物等）。 图1.3 热线风速计 1.4.1 恒流式热线风速计 通过热线的电流保持不变，温度变化时，热线电阻改变，因而两端电压变化，由此测量流速。利用风速探头进行测量。风速探头为一敏感部件。当有一恒定电流通过其加热线圈时，探头内的温度升高并于静止空气中达到一定值。此时，其内测量元件热电偶产生相应的热电势，并被传送到测量指示系统，此热电势与电路中产生的基准反电势相互抵消，使输出信号为零，风速仪指针也能相应指于零点或显示零值。若风速探头端部的热敏感部件暴露于外部空气流中时，由于进行热交换，此时将引起热电偶热电势变化，并与基准反电势比较后产生微弱差值信号，此信号被测量仪表系统放大并推动电表指针 变化从而指示当前风速或经过单片机处理后通过显示屏显示当前风速数值。 1.4.2 恒温式热线风速计 风速仪热线的温度保持不变，给风速敏感元件电流可调，在不同风速下使处于不同热平衡状态的风速敏感元件的工作温度基本维持不便，即阻值基本恒定，该敏感元件所消耗的功率为风速的函数。 恒温风速仪则是利用反馈电路使风速敏感元件的温度和电阻保持恒定。当风速变化时热敏感元件温度发生变化，电阻也随之变化，从而造成热敏感元件两端电压发生变化，此时反馈电路发挥作用，使流过热敏感元件的电流发生相应的变化，而使系统恢复平衡。
小海豚超声波风速仪用户手册 一、工作原理 顺风而呼，声非加疾也，而闻者彰。 超声波风速风向仪的工作原理是利用超声波时差法来实现风速的测量。声音在空气中的传播速度，会和风向上的气流速度叠加。若超声波的传播方向与风向相同，它的速度会加快；反之，若超声波的传播方向若与风向相反，它的速度会变慢。因此，在固定的检测条件下，超声波在空气中传播的速度可以和风速函数对应。通过计算即可得到精确的风速和风向。由于声波在空气中传播时，它的速度受温度的影响很大； 风速仪检测两个通道上的两个相反方向，因此温度对声波速度产生的影响可以忽略不计。
二、 电源供应 仪器主体所需电源： 电压：15～30V DC 电流：60mA 加热所需电源： 电压：AC220V （加热功率最大为350W ） 三、 方向的确定 仪器顶部标有指示箭头（如上图所示），箭头“N ”相对应于仪器的0°相位。在安装过程中，必须用精密的方向测定仪器先测定某个固定方向，“零位”指示箭头依据这个方向来确定仪器的安装方位。通常选择指北安装（或者指向其它方向安装），然后固定好仪器。 四、 接线说明 本公司配套的电缆配件，线缆色谱表查找相对应的接口定义： 1 2 3 4 5 6 7 8
五、注意事项 1.探头是风速仪测风的关键部件，在普通山区大概每半年到一年清理一次 探头表面的沉淀物，如果是矿区或风沙较大的区域，依当地情况，每半年到一个季节清理一次探头表面的沉淀物。 2.在风速仪运输或搬运途中，请轻拿轻放，且记不要摔打，碰撞风速仪， 以免造成风速仪机械形变，测量不准，甚至出现机壳破裂，无法使用。 3.请勿带电进行清洁维护工作 六、故障快查
162002.№3 热线风速仪测试系统完善及应用 周春平1,梁彬2 (1.哈尔滨哈电实业开发总公司,黑龙江哈尔滨150040; 2.哈尔滨大电机研究所,黑龙江哈尔滨150040) [摘要]本文介绍了热线风速仪测试系统的构成和工作原理,以及在汽轮发电机动态通风模型上的应用。利用 这个风速测量系统,可使我们对发电机内流场有更进一步的认识。 [关键词]热线风速仪;测试系统;风速测量 [中图分类号]TM306[文献标识码]B[文章编号]1000-3983(2002)03-0016-03 Im p lementation and A pp lication of Testin g S y stem for Hot_line Wind S p eedometer ZHOU Chun_ping1,LI ANG B in2 (1.Hadian Develo p ment Cor p oration of Harbin,Harbin150040,China; 2.Harbin Institute of Lar g e Electric Machiner y,Harbin150040,China) Abstract:T his paper introduces the str ucture and working principle of testing system for hot_line wind speedometer,as well as its application on the dynamic ventilation m odel of turbogenerator with this system,we can g et further knowled g e of the flow field inside g enerator. Ke y words:hot_line wind s p eedom eter;testin g s y stem;wind s p eed m easurement 1前言 为了进行电机通风的研究,从丹麦购进了先进的风速测试系统DENTE C高速热线风速仪。由于经费等原因,购买时只购进了该风速测试系统的主机、两个测试通道及标定设备,而控制、数据采集和处理部分的软、硬件均没有购进。当时计划以后根据实际应用要求,在国内配套完善。 为研制汽轮发电机动态通风模型,决定完善热线风速系统并研究把此系统用于通风模型的方法,从而把此系统作为汽轮发电机动态通风模型的测试系统的组成部分。 该项目的完成,不仅可以充分发挥该仪器的作用,而且可以使我们的风速测试手段上一个新台阶。用这套系统进行风速测量,不仅可以测量平均风速,而且还可以测量瞬时风速,并能描述风速场风速变化的动态情况。 该项目的技术难度在于对主机的控制和数据采集的相协调一致。另外,原系统设计时是每个采集通道对应一个热线探头,探头与通道之间的参数是一一对应关系。而此次研究的是用一个通道对应多个探头,这就必须解决当探头切换后,如何使通道的参数与探头相适应。 2热线风速仪测试系统的构成 为适应汽轮发电机动态通风模型的测试要求,本检测系统是在利用DENTEC高速热线风速仪基础上,配置上微机控制、数据采集处理部分和探头位置坐标控制部分构成一套完整的风速参数的检测系统。该系统分为硬件和软件两大部分。 2.1风速测量系统硬件部分 (1)DENTE C高速热线风速仪工作原理 DE NTEC高速热线风速仪的工作原理是利用热电阻传感器的热损失来测量流速。测量时将传感器置于待测流体内,被流体冷却。这种对流损失的热量取决于许多参数,如被测量介质的温度、压力和速度。如果介质的速度发生变化,就可以利用传感器的瞬时热损失来度量流场的瞬时速度。 恒温流速计主要由一个惠斯通电桥和一个伺服放大器组成(见图1)。当电桥平衡时,伺服放大器的两个输入端没有电压差。作用在探测器上的流速发生变化时,就会影响传感器的温度,使它升温或降温。由此造成的电阻变化,可使伺服放大器的两个输入端产生电压差。伺服放大器的输出电压按一定的相位关系加到 热线风速仪测试系统完善及应用
1. 目的:建立 QDF-6型数字风速仪使用、保养维护标准操作规程, 规范检验操作。 2. 适用范围:适用于北京市远大仪器仪表开发部生产的 QDF-6型数字风速仪。 3. 职责人:检验员,品质管理部负责人。 4. 内容: 4.1 结构和工作原理 本仪器是由热球式风速传感器、测试仪和充电器三大部分组成。 热球式风速传感器是一种旁热式换能原理的传感器,包括加热和感温两部分。热球-敏感元件的加热丝,通过恒定的电流加热,由于热球体积甚小,热容量很小, 热球内部温度迅速上升, 并与周围气体介质迅速形成平衡, 热偶感受球内温度,输出热电势,很明显输出电势是温度的单值函数。静态(即风速为零时,热球内部温度最高,热偶的热接点(位于热球内部与冷接点(位于热偶丝电极柱上的温度差最大,此时热电偶的输出电势最大。
当有气流流动时,气流带走热量,使热球温度下降,于是,热偶的输出电势变小;热球温度下降是和气流流动带走的热量成一定的函数关系。这样, 就实现了非电量(气流流速到电量(输出电压信号的转换。 热球式风速传感器的输出特性是非线性的,它的输出电压信号(mv 与气体流速(m/s之间的关系, 可用函数 Y =AX -b 表示, 传感器的输出信号经放大器放大后,经A/D变换、非线性处理,输出到数字显示部分,数字表头直接显示出所测定的风速值,计量单位为“米 /秒” 。 4.2 技术指标 4.2.1 测量风速范围:0~30米 /秒 4.2.2 温度:-10~40℃ 4.2.3 湿度:≤ 85% 4.2.4 大气压强:970~1040hpa 4.2.5 在工作环境条件下测量时, 测量误差不大于±3%(满量程 , 当测头方向偏差在±15%时,测量误差不大于±5% 4.2.6 传感器的反应时间不大于 3秒 4.2.7 显示:4位数字显示 4.2.8 电源:直流 5~6伏 4.2.9 分辨率:0.01米 /秒
温度和风速测量方法总 结 集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#
第一章风速测量风速测量 风是空气流动时产生的一种自然现象。空气流动有上下流动和左右流动，上下流动为垂直运动，也叫对流；左右流动为水平运动，也就是风。风是一个矢量，用风向和风速表示。地面风指离地平面10─12米高的风。风向指风吹来的方向，一般用16个方位或360°表示。以360°表示时，由北起按顺时针方向度量。风速指单位时间内空气的水平位移，常以米/秒、公里/小时、海里/小时表示。 风杯风速计 风杯风速计是最常见的一种风速计。转杯式风速计最早由英国鲁宾孙发明，当时是四杯，后来改用三杯。它由3个互成120°固定在支架上的抛物锥空杯组成感应部分，空杯的凹面都顺向一个方向。整个感应部分安装在一根垂直旋转轴上，在风力的作用下，风杯绕轴以正比于风速的转速旋转。转速可以用电触点、测速发电机或光电计数器等记录。 图风杯风速计 叶轮风速仪 风速计的叶轮式探头的工作原理是基于把转动转换成电信号，先经过一个临近感应开头，对叶轮的转动进行“计数” 并产生一个脉冲系列，再经检测仪转换处理，即可得到转速值。 法国KIKO叶轮风速仪工作原理如图所示。叶轮的轴杆启动内含八个电磁极的原型磁铁，置于磁铁旁的双霍尔传感器感测到侧场中电磁极的转变信号。传感器的信号转换为电子频率且和风速成正比，并感测旋转方向。 图 KIMO原理
热线风速计 一根被电流加热的金属丝，流动的空气使它散热，利用散热速率和风速的平方根成线性关系，再通过电子线路线性化（以便于刻度和读数），即可制成热线风速计。 金属丝通常用铂、铑、钨等熔点高、延展性好的金属制成。常用的丝直径为5μm，长为2 mm；最小的探头直径仅1μm，长为 mm。根据不同的用途，热线探头还做成双丝、三丝、斜丝及V形、X形等。为了增加强度，有时用金属膜代替金属丝，通常在一热绝缘的基体上喷镀一层薄金属膜，称为热膜探头。热线探头在使用前必须进行校准。静态校准是在专门的标准风洞里进行的，测量流速与输出电压之间的关系并画成标准曲线；动态校准是在已知的脉动流场中进行的，或在风速仪加热电路中加上一脉动电信号，校验热线风速仪的频率响应，若频率响应不佳可用相应的补偿线路加以改善。 0至100m/s的流速测量范围可以分为三个区段：低速：0至5m/s；中速：5至 40m/s；高速：40至100m/s。热线风速计用于0至5m/s的精确测量，使用温度约为 ±70℃。 当在湍流中使用热线风速计时，来自各个方向的气流同时冲击热元件，从而会影响到测量结果的准确性。在湍流中测量时，热敏式风速仪流速传感器的示值往往高于转轮式风速计。因此，风速仪测量过程应尽量在通道的直线部分进行。直线部分的起点应至少在测量点前10×D（D=管道直径，单位为CM）外；终点至少在测量点后4×D处。流体截面应不得有遮挡（棱角，重悬，物等）。 图热线风速计 恒流式热线风速计 通过热线的电流保持不变，温度变化时，热线电阻改变，因而两端电压变化，由此测量流速。利用风速探头进行测量。风速探头为一敏感部件。当有一恒定电流通过其加热线圈时，探头内的温度升高并于静止空气中达到一定值。此时，其内测量元件热电偶产生相应的热电势，并被传送到测量指示系统，此热电势与电路中产生的基准反电势相互抵消，使输出信号为零，风速仪指针也能相应指于零点或显示零值。若风速探头端部的热敏感部件暴露于外部空气流中时，由于进行热交换，此时将引起热电偶热电势变化，并与基准反电势比较后产生微弱差值信号，此信号被测量仪表系统放大并推动电表指针变化从而指示当前风速或经过单片机处理后通过显示屏显示当前风速数值。
FY-W2型 风速风向仪 使用说明书 武汉富源飞科电子科技有限责任公司 二零一一年六月
尊敬的用户： 感谢您购买和使用武汉富源飞科电子科技有限责任公司，研发设计制造的FY-W2型风速风向仪，该产品在设计与制造过程中，严格执行了国家气象部门的有关规定和相关标准，产品在出厂前都经过了严格的测试和质量检验。为了保证您能正确的使用该系统，请在使用前详细阅读产品使用说明书。
目录 一、产品简介 (2) 二、功能特点 (2) 三、技术指标 (2) 四、基本配置 (3) 五、系统组网方式 (3) 六、安装调试方法 (5) 七、采集仪操作说明 (6) 八、测风传感器使用方法 (7) 8.1传感器简介 (7) 8.2安装要求 (7) 九、软件使用方法 (7) 9.1、软件安装 (7) 9.2、软件配置 (8) 9.3、下载及显示数据 (9) 十、注意事项 (10) 十一、常见故障及维护 (10) 十二、售后服务及技术支持联系方式 (10) 附表：风力（风速）等级表 (11)
一、产品简介 FY-W2风速风向仪由风速、风向传感器及智能数据采集仪构成，是用于测量并记录大气中风速与风向的气象仪器。本仪器采用高清液晶显示屏显示当前日期时间及风速、风向值；内置大容量FLASH存储芯片可自动存储至少一年的气象数据；风速传感器采用传统三风杯结构，风杯选用碳纤维材料，强度高，启动好；风向传感器采用精密电位器，并选用低惯性轻金属风向标响应风向，动态特性好；仪器配备有三种通讯接口（RS232/RS485/USB）用于与计算机建立通讯连接，通过配套的上位机软件可远程观测实时风速风向，用户还可利用该功能完善的气象软件对气象数据作进一步的处理分析。本仪器可广泛用于气象、农林、环保、海洋、机场、港口、科学考察等领域。 二、功能特点 （1）高清字符型液晶显示屏，人机界面友好； （2）风速、风向测量精度高，系统稳定可靠； （3）大容量数据存储，最多可存储57344条气象数据（数据记录间隔可在1-240分钟之间设置）； （4）支持多种通讯方式RS232、RS485、RJ45、GPRS等供选择，易于组网； （5）多种供电选配方案：提供交流、直流、太阳能等多种供电方式选择（标配为市电）。（6）可视化计算机软件，专业化的数据处理能力，提供强大的数据存储、分析、报表、曲线等功能，方便的历史数据查询系统。 （7）系统定制方便灵活，数据采样周期可灵活设定（1-60分钟）。 （8）方便的安装及维护：适于我国各气候区主要土壤类型，安装方便，性能稳定，可靠性高，方便维护。 （9）完善的防雷击、抗干扰等保护措施； 三、技术指标 传感器测量范围分辨率精度启动风速 风速0～70m/s 0.1m/s ±(0.3+0.03V)m/s ≤0.3m/s 风向0～360°1°±3℃≤0.5m/s
（1）xx流式 通过热线的电流保持不变，温度变化时，热线电阻改变，因而两端电压变化，由此测量流速。 利用风速探头进行测量。风速探头为一敏感部件。当有一恒定电流通过其加热线圈时，探头内的温度升高并于静止空气中达到一定数值。此时，其内测量元件热电偶产生相应的热电势，并被传送到测量指示系统，此热电势与电路中产生的基准反电势相互抵消，使输出信号为零，仪表指针也能相应指于零点或显示零值。若风速探头端部的热敏感部件暴露于外部空气流中时，由于进行热交换，此时将引起热电偶热电势变化，并与基准反电势比较后产生微弱差值信号，此信号被测量仪表系统放大并推动电表指针变化从而指示当前风速或经过单片机处理后通过显示屏显示当前风速数值。 （2）恒温式 热线的温度保持不变，给风速敏感元件电流可调，在不同风速下使处于不同热平衡状态的风速敏感元件的工作温度基本维持不便，即阻值基本恒定，该敏感元件所消耗的功率为风速的函数。 恒温风速仪则是利用反馈电路使风速敏感元件的温度和电阻保持恒定。当风速变化时热敏感元件温度发生变化，电阻也随之变化，从而造成热敏感元件两端电压发生变化，此时反馈电路发挥作用，使流过热敏感元件的电流发生相应的变化，而使系统恢复平衡。上述过程是瞬时发生的，所以速度的增加就好像是电桥输出电压的增加，而速度的降低也等于是电桥输出电压的降低。 三、电路工作原理 现以恒温式热线风速仪为例来说明它的工作原理（如图1）。把探头接在风速仪电路中电桥的一臂，探头的电阻记为R p,其他三臂的电阻分别为R 1，R 2和R
b。其中R 1=R 2，R b为一可调的十进制精密电阻。 此时，要求热线探头的电阻温度系数很高，而相反的却要求R 1，R 2和R b的电阻温度系数很小。 图1- 1热线风速仪电路原理图 在电桥AC两端加上电压E，当电桥平衡时，BD间无电位差，此时，没有信号输出。当探头没有加热时，探头的电阻值R f叫做冷电阻，各个探头有其不同的冷电阻值。测试时，把一个未知电阻值的探头接入桥路中，调节R b使电桥平衡，这时十进位电阻器R b上的数值就是冷电阻的数值，即为R f。按照所选定的过热比调节R b，使它的数值高出R f，一般推荐值为 1.5R f。这是，仪器中的电路能自动回零反馈，使I w增加，从而使热线探头的温度升高、电阻增大，一直达到R
ZY98-101三杯式风向风速仪使用方法简介 ZY98-101便携式风向风速仪中风速的测量部分采用了微机技术，可以同时测量瞬时风速，瞬时风级，平均风速，平均风级，对应浪高等5个参数。并采取了许多降低功能的措施，大大减少仪器的功耗，它带有数据锁存功能，便于读数。在风向部分采用了指北装置，测量时无需人工对北，简化测量操作。本仪器体积小，重量轻，功能全，耗电省，可以广泛应用于农林，环境，海洋，科学考察，气象教学等领域测量大气的风参数。仪器使用的过程中可以参照如下步骤进行： 风向测量部分 1在观测前应先检查风向部分是否垂直牢固的连接在风速仪风杯的护架上并反向旋转托盘螺母使支撑着方向度盘的托盘下降，使轴尖与锥形轴承接触 2 观测时应在风向指针稳定时读取方位读数。 3 观测后为了保护轴尖与锥形轴承，正向旋转托盘螺母使托盘上升，托起风向度盘，从而使轴尖与锥形宝石轴承离开。 风速测量部分 1.确认仪器内已经装上电池，本仪器采用的是3节5号1.5V干电池。请注意不要采用可 充电电池，它的输出电源只有1.2V，电源不够。打开仪器的后盖板，将3节5号干电池装入电池架内（注意电池的极性一定要正确，看准后再将电池装入）电池装入后，仪器可能处于头点状态，也可能处于断电状态，这是可用面板上的电源开关，来控制仪器电源的开与关 2.请参看仪器的面板布置图，仪器投电后首先进行显示器的自检，显示器上所有可能用到 的笔画都显示大约2秒钟，然后仪器便进入测量状态。 3.按键功能为：A-瞬时风速C-瞬时风级B-平均风速D-平均风级E-对应浪高 4.瞬时，平均风速单位：m/s，瞬时，平均风级单位：级对应浪高单位：m。 5.仪器运行时，测量瞬时风速，平均风速，瞬时风级，平均风级，对应浪高这5个参数只 能显示其中的一个参数，显示参数由风速显示键和风级显示键用来切换，每按一次风速键显示参数就在瞬时风速和平均风速之间切换，每按一次风级显示键显示就在瞬时风级，平均风级，对应浪高之间切换。 6.显示时对应的位置上会出现小数点。风速，浪高参数小数点后保留一位，风级显示整数， 没有小数点显示。 7.平均风速，平均风级，对应浪高需要有一分钟的采样时间，所以在投点后一分钟内，或 锁存撤销后一分钟内，不能得到正确的平均值，一直要等到采样时间大于一分钟以后，显示器才显示有效的参数值。 8.锁存显示按键可以使仪器在测量状态和锁存状态之间切换。在测量状态时按一下锁存显 示键，仪器进入锁存状态，锁存状态，测量值锁存后显示值被锁定。 9.在锁存状态时按一下锁存键，锁存功能消失，表示仪器回到测量状态。 10.仪器里设计有电源电压检测电路，当电源电源低于设定值（3.3V左右）时显示器立即 显示“欠压”，不再显示参数值，以免用户得到错误示值。更换新电池后再使用。11.由于本仪器采用的是小型干电池，锁存电能有限。所以用完以后一定要记住及时关闭电 源，取出电池以延长电池的使用寿命。 12.由于仪器内有精密的机械结构，所以使用时应小心，不得摔碰
NRG IceFree3? Anemometer AC Sine, 2.8 m User Manual NRG Systems, Inc. ? 110 Riggs Road ? Hinesburg ? VT 05461 USA TEL 802-482-2255 ? FAX 802-482-2272 ? EMAIL sales@https://www.doczj.com/doc/dc12869541.html,
Introduction The NRG IceFree3? anemometer is an electrically-heated wind speed sensor, designed for wind resource assessment and wind turbine control at ice prone sites. The sensor is mounted to the meteorological tower or turbine nacelle, and provides an electrical output signal with frequency directly proportional to windspeed. The IceFree3? is reliable in heavy and light winds. It is rugged enough to accurately measure winds in excess of 90 meters per second (200 miles per hour), yet its relatively low moment of inertia permits it to respond rapidly to gusts and lulls. AC Output Circuit Operation The IceFree3 anemometer provides an AC sine wave output signal. Rotation of the anemometer head rotates the four pole magnet past a low impedance generator coil inducing a current in the coil. The coil electrical output is a sine wave with frequency directly proportional to the wind speed. Amplitude of the sine wave varies from about 50 mV at threshold to several volts at full speed. A typical logger / controler input stage may consist of overvoltage protection, low pass filter (corner frequency of 100 Hz), limiter, and comparitor. If unsure of your input circuit design, please consult with NRG. The IceFree3 linear frequency output makes the IceFree3 ideal for use with wind turbine controllers. ESD, Circuit Protection, and Cautions ? Do not apply greater than 30 Volts to the outputs at any time. ? We suggest that you not mount the sensor until the proper grounding is available. When you mount the sensor, protect the signal wires and connect the ground first. After connecting to ground, attach the signal wires from the sensor. ? There are internal TVS diodes on the output. If the output voltage is pulled above 30 V, or below ground, the diode will clamp the output to ground. ? Do not apply constant reverse voltages to the outputs. The internal diode is intended only to protect the sensor output from transient reverse voltages, for example, the inductive turn-off spike caused by driving reed-relay coils directly from the output.