热式风速仪试验方法
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1、试验方法简介
热线测速仪（Hot wire Anemometer，简称HWA），发明于20世纪20年代。其基本试验方法是将一根细的金属丝放在流体中，通电流加热金属丝，使其温度高于流体的温度，因此将金属丝称为“热线”。当流体沿垂直方向流过金属丝时，将带走金属丝的一部分热量，使金属丝温度下降。根据强迫对流热交换理论，可导出热线散失的热量
Q与流体的速度
v之间存在关系式
(D3.4.4a)
上式称为金（L.V.King,1914）公式，
R、
I分别为热线的电阻和流过的电流强度，Δ
T为热线与流体的温度差，A、B为与流体和热线有关的物理常数。考虑到热线材料的电阻温度特性，（D3.4.4
a）式可化为
(D3.4.4b)
上式中
U为热线的输出电压，A’，B’为与热线的电阻温度系数有关的物理常数，由实验确定。这样通过测量热线两端的电压，即可确定流速。
2、探头的结构
图2。1 图2。2
标准的热线探头由两根支架张紧一根短而细的金属丝组成，如图2.1所示。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；*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，如图2.2所示。 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，或在测速仪加热电路中加上一脉动电信号，校验热线测速仪的频率响应，若频率响应不佳可用相应的补偿线路加以改善。
热线测速仪的优点是（1）体积小，对流场干扰小；（2）内部设有温度补偿，在一定温度范围内能够保持高精度。（3）适用范围广。不仅可用于气体也可用于液体，在气体的亚声速、跨声速和超声速流动中均可使用；除了测量平均速度外，还可测量脉动值和湍流量；除了测量单方向运动外还可同时测量多个方向的速度分量。（4）频率响应高，可高达1 MH z。（5）测量精度高，重复性好。热线测速仪的缺点是探头对流场环境有一定要求。比如，测试环境要较洁净，且测试探头对环境温度有一定要求。
热线测速仪的主要用途是（1）测量平均流动的速度和方向。（2）测量来流的脉动速度及其频谱。（3）测量湍流中的雷诺应力及两点的速度相关性、时间相关性。（4）测量壁面切应力（通常是采用与壁面平齐放置的热膜探头来进行的，试验方法与热线测速相似）。（5）测量流体温度（事先测出探头电阻随流体温度的变化曲线，然后根据测得的探头电阻就可确定温度。除此以外还开发出许多专业用途
风速仪的校准维护
风速仪表属于安全防护、环境监测类的计量仪表，是我国计量法规定的强制性检定计量器具。除出厂销售需要具备相应的校准报告，也需按JJG（建设）0001-1992《热球式风速仪检定规程》的要求每年定期到国家空调设备质量监督检验中心或者中国建筑科学研究院建筑能源与环境检测中心进行定期校准，并根据其出具法定校准证书对仪器各方面进行调整以获得较佳工作状态。
除保持日常数据的准确性外，日常维护使用中还要注意以下几点：
1、禁止在可燃性气体环境中使用风速计。
2、禁止将风速计探头置于可燃性气体中。否则，可能导致火灾甚至爆炸。
3、请依据使用说明书的要求正确使用风速计。使用不当，可能导致触电、火灾和传感器的损坏。
4、在使用中，如遇风速计散发出异常气味、声音或冒烟，或有液体流入风速计内部，请立即关机取出电池。否则，将有被电击、火灾和损坏风速计的危险。
5、不要将探头和风速计本体暴露在雨中。否则，可能有电击、火灾和伤及人身的危险。
6、不要触摸探头内部传感器部位。
7、风速计长期不使用时，请取出内部的电池。否则，将电池可能漏液，导致风速计损坏。
8、不要将风速计放置在高温、高湿、多尘和阳光直射的地方。否则，将导致内部器件的损坏或风速仪性能变坏。
9、不要用挥发性液体来擦拭风速计。否则，可能导致风速仪壳体变形变色。风速计表面有污渍时，可用柔软的织物和中性洗涤剂来擦拭。
10、不要摔落或重压风速计。否则，将导致风速计的故障或损坏。
11、不要在风速计带电的情况下触摸探头的传感器部位。否则，将影响测量结果或导致风速计内部电路的损坏。
