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风速传感器和风量传感器的区别,要从风速和风向说起


发布日期:[2022-05-06] 共阅[40]次
  风速传感器和风量传感器的区别,要从风速和风向说起。
 
  风速,是指空气相对于地球某一固定地点的运动速率,常用单位是m/s ,1m/s =3.6 km/h。风速没有等级,风力才有等级,风速是风力等级划分的依据。一般来讲,风速越大,风力等级越高,风的破坏性越大。风速是气候学研究的主要参数之一,大气中风的测量对于全球气候变化研究、航天事业等应用等方面都具有重要作用和意义。
 
  风量,是指单位时间内空气的流通量,一般用于表明鼓风机或通风设备的能力,计算单位是每秒立方米。在散热片材质相同的情况下,风量是衡量风冷散热器散热能力重要的指标。显然,风量越大的散热器其散热能力也越高。这是因为空气的热容是一定的,更大的风量,也就是单位时间内更多的空气能带走更多的热量。当然,同样风量的情况下散热效果和风的流动方式有关。
 
  风速和风量是不一样的,不过两者有一定的关联,风量等于风速和通流口截面面积的乘积,因此风量传感器的数据大多是根据风速传感器的测量数据转换得到的。
 
  风杯式风速传感器,是一种十分常见的风速传感器,早由英国鲁宾孙发明。感应部分是由三个或四个圆锥形或半球形的空杯组成。空心杯壳固定在互成120°的三叉星形支架上或互成90°的十字形支架上,杯的凹面顺着一个方向排列,整个横臂架则固定在一根垂直的旋转轴上。
 

风速传感器

 

  当风从左方吹来时,风杯1与风向平行,风对风杯1的压力在直于风杯轴方向上的分力近似为零。风杯2与3同风向成60度角相交,对风杯2而言,其凹面迎着风,承受的风压更大;风杯3其凸面迎风,风的绕流作用使其所受风压比风杯2小,由于风杯2与风杯3在垂直于风杯轴方向上的压力差,而使风杯开始顺时针方向旋转,风速越大,起始的压力差越大,产生的加速度越大,风杯转动越快。
 
  风杯开始转动后,由于杯2顺着风的方向转动,受风的压力相对减小,而杯3迎着风以同样的速度转动,所受风压相对增大,风压差不断减小,经过一段时间后(风速不变时),作用在三个风杯上的分压差为零时,风杯就变作匀速转动。这样根据风杯的转速(每秒钟转的圈数)就可以确定风速的大小。
 
  当风杯转动时,带动同轴的多齿截光盘或磁棒转动,通过电路得到与风杯转速成正比的脉冲信号,该脉冲信号由计数器计数,经换算后就能得出实际风速值。目前新型转杯风速表均是采用三杯的,并且锥形杯的性能比半球形的好,当风速增加时转杯能迅速增加转速,以适应气流速度,风速减小时,由于惯性影响,转速却不能立即下降,旋转式风速表在阵性风里指示的风速一般是偏高的成为过高效应(产生的平均误差约为10%)。

 

 
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