無塵實驗室風(fēng)速測量儀表

無塵實驗室常用的風(fēng)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(fēng)速儀

機械式風(fēng)速儀如翼形風(fēng)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(fēng)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(zhuǎn)成一定角度的薄片組成。在動壓作用下，葉輪產(chǎn)生回轉(zhuǎn)運動，其轉(zhuǎn)速與氣流速度成正比。葉輪的轉(zhuǎn)速可以通過機械傳動裝置連接指示或計數(shù)裝置，以顯示其所測風(fēng)速。

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

V=(N_d-N₀)/t

式中v---風(fēng)速，m/s(在t時段內(nèi)平均風(fēng)速)；

N_d---測出的讀數(shù)，m；

N₀---原始讀數(shù)，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(fēng)速計應(yīng)經(jīng)過標準風(fēng)筒校驗或定期校驗，使用時應(yīng)在有效校驗期內(nèi)。

(2)使用前需檢查風(fēng)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(yīng)垂直于葉輪平面。

(4)風(fēng)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?lián)p傷儀器。

(5)葉輪是風(fēng)速計的關(guān)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(fēng)速計均為自動計數(shù)，它配置了電子器件，通過測定每圈轉(zhuǎn)動的脈沖電流信號，再轉(zhuǎn)換成風(fēng)速值顯示。翼形風(fēng)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(huán)球凈化可提供無塵車間、實驗室的咨詢、規(guī)劃、設(shè)計、施工、安裝改造等配套服務(wù)。

2.無塵實驗室散熱速率式風(fēng)速儀

散熱速率式風(fēng)速儀是根據(jù)流體中受熱物體的散熱率與流體流速成比例的關(guān)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(fēng)速儀有：熱線風(fēng)速儀和熱球式風(fēng)速儀等，統(tǒng)稱為熱風(fēng)速計。

(1)熱線風(fēng)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(shè)計、制作并標定了金屬絲的溫度隨氣流速度變化的規(guī)律，當熱線風(fēng)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(fēng)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(fēng)速儀的優(yōu)點是電路簡單，但其測速頭在變溫變阻狀態(tài)下工作，敏感元件易老化，穩(wěn)定性差。恒溫度熱線風(fēng)速儀則敏感元件穩(wěn)定性好，熱慣性影響小，但制作工藝稍復(fù)雜。

恒流型熱線風(fēng)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(diào)節(jié)電流的可變電阻組成，用來調(diào)節(jié)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(fēng)速越大，則散熱越多，熱絲溫度相應(yīng)較低，因而電阻較大。由此，儀表顯示不同值。

(2)熱球風(fēng)速儀

熱球風(fēng)速儀也是基于散熱與風(fēng)速有關(guān)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(chǎn)生熱電勢，指示儀表則指示出相應(yīng)熱電流的大小。玻璃球的溫度升降、熱電勢相應(yīng)的大小與氣流速度有關(guān)。氣流速度大，球體散熱快，溫升??；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(fēng)速。

熱球風(fēng)速儀具有對微風(fēng)速感應(yīng)靈敏、熱慣性小、反應(yīng)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(fù)，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(fā)生碰撞。

(2)儀表應(yīng)在清潔、沒有腐蝕性的環(huán)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(yīng)防止劇烈振動，以免損壞儀表。

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