热线风速仪

科技名词定义

中文名称：

风速仪

英文名称：

hot wire anemometer

定义：

利用加热的金属丝（）的热量损失速率和气流流速之间的关系来求得气流速度的一种仪器。

应用学科：

航空科技（一级学科）；飞行原理（二级学科）

简介

　　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）置于气流中，在气流中的散热量与流速有关，而散热量导致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。通过的电流保持不变，温度变化时，电阻改变，因而两端电压变化，由此测量流速；②恒温式。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。

特点　　

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。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。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。

原理　　

流速计的一种，它的作用原理是将感测元件——一根通以电流而被加热的细金属丝置于通道中，当气体流过它时则将带走一定的热量，此热量与流体的速度有关。其流速的确定，常用的有两种方法：一是定电流法，即加热金属丝的电流不变，气体带走一部分热量后金属丝的温度就降低，流速愈大温度降低得就愈多；测得金属丝的温度则可得知流速的大小。另一种是定电阻法（即定温度法），改变加热的电流使气体带走的热量得以补充，而使金属丝的温度保持不变（也称金属丝的电阻值不变）；这时流速愈大则所需加热的电流也愈大，测得加热电流值则可得知流速的大小。