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熱力學(xué)領(lǐng)域的研究成果-風(fēng)速儀

閱讀：1576發(fā)布時間：2013-11-15

　　hbzhan內(nèi)容導(dǎo)讀：到目前為止，人們根據(jù)光學(xué)、力學(xué)以及熱力學(xué)等領(lǐng)域的研究成果開發(fā)了很多測量流體流場的測量儀器，比如有早期的比托管和風(fēng)速儀，后來的熱膜風(fēng)速儀（HWA），以及近期出現(xiàn)的激光流速計(jì)（（LDV）等等。
　　
　　比托管的結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，堅(jiān)實(shí)可靠，價格低廉，但是其測速的范圍比較窄，一般用來測量旺盛湍流的平均流速，所以測量的速度一般比較高，而且其僅能測量二維流場，不能敏感反向流動，不能測量湍流流動的流場分布。風(fēng)速儀能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)測量，信噪比好，而且能夠分離和測量三維流場，測量的范圍比較大，而且能夠非常準(zhǔn)確地測量微風(fēng)速，其靈敏度非常高。鑒于風(fēng)速儀的這些優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在被廣泛地應(yīng)用與各種領(lǐng)域，比如測量模擬風(fēng)洞的速度場，換熱管肋片周圍的速度場，內(nèi)燃機(jī)的流動特性等。
　　
　　原理分析
　　
　　1.風(fēng)向部分
　　
　　風(fēng)向部分由保護(hù)風(fēng)向度盤的回彈頂桿所支撐。整體結(jié)構(gòu)由風(fēng)向標(biāo)，風(fēng)向軸及風(fēng)向度盤等組成，裝在風(fēng)向度盤上的磁棒與風(fēng)向度盤組成磁羅盤用來確定風(fēng)向方位。當(dāng)下拉鎖定旋鈕并向右旋轉(zhuǎn)定位時，回彈頂桿將風(fēng)向度盤放下，使錐形寶石軸承與軸尖相接觸，此時風(fēng)向度盤將自動定北。
　　
　　風(fēng)向示值由風(fēng)向指針在風(fēng)向度盤上的穩(wěn)定位置來確定。當(dāng)左旋轉(zhuǎn)鎖定旋鈕并使其向上回彈復(fù)位時，回彈頂桿將風(fēng)向度盤頂起并定位在儀器上部，并使錐形寶石軸承與軸尖相分離，以保護(hù)風(fēng)向度盤及軸承與軸尖不受損壞。（注：當(dāng)儀器使用完畢后必須及時回復(fù)此狀態(tài)）
　　
　　2.風(fēng)速部分
　　
　　風(fēng)速的傳感器采用的是傳統(tǒng)的二杯旋轉(zhuǎn)架結(jié)構(gòu)。它將風(fēng)速變成旋轉(zhuǎn)架的轉(zhuǎn)速。為了減小啟動風(fēng)速，采用特殊材料的輕質(zhì)風(fēng)杯和寶石軸承支撐。通過固定在旋轉(zhuǎn)架上的裝置經(jīng)傳感器檢測后將信號傳送到主機(jī)內(nèi)進(jìn)行測算。
　　
　　風(fēng)速計(jì)內(nèi)的單片機(jī)對風(fēng)傳感器的輸出信號進(jìn)行采樣，校正，計(jì)算，zui后由儀器輸出瞬時風(fēng)速/一分鐘平均風(fēng)速/瞬時風(fēng)級/一分鐘平均風(fēng)級/平均風(fēng)級對應(yīng)的浪高5個參數(shù)。測得的參數(shù)在儀器的液晶顯示器上采用數(shù)字直接顯示出來。為了減少儀器的功耗，儀器中的傳感器和單片機(jī)都采取了一系列降低功耗的專門措施。為了保證數(shù)據(jù)的可靠，當(dāng)電源電壓太低時，顯示器下部電池標(biāo)記顯示缺電，提示用戶電源電壓太低數(shù)據(jù)已不可靠，需要及時更換電池。

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