恒温风速表的原理和特点

在热风速计的核心是两个传感器:一个空气速度传感器和一个温度补偿传感器。通过控制电子元件，速度传感器被加热到一个较高的温度(相对于周围的空气)。

温度补偿传感器感知环境，或周围的空气温度，并迫使速度传感器保持在一个恒定的“过热”高于环境。

传感器形成了惠斯顿电桥的两个相反的腿(图1)。该电路通过运算放大器使点a和点B的电压相等。通过速度传感器的空气会使传感器冷却，从而降低其阻力。

运算放大器的反应是立即向电桥顶部输送更多的功率，以保持A点和b点的电压平衡。随着更多的空气流过传感器，需要更多的功率来保持电桥平衡。因此，进入电桥顶部的功率与流过传感器的空气的速度有关。这是恒温热式风速计的基本工作原理。

图1:惠斯登电桥图

恒温风速表的类型

以下是两种恒温风速表:

• 热线风速仪
• 热膜风速仪(IST AG)

恒温风速测量原理

恒温风速测量(CTA)是用来测量湍流气体和液体流动中的精细结构。其工作原理是基于流动对受热体的冷却效果。CTA在某一点测量速度，并提供连续的速度时间序列，可以处理成振幅和时域统计。例如平均速度，湍流强度，高阶矩，自相关和功率谱。

恒温风速测量的特点

恒温风速仪的特点包括:

• 测量速度从几厘米/秒到超音速
• 高时间分辨率:波动高达几百千赫
• 高空间分辨率:旋涡可降至1毫米或更低
• 同时测量所有三个速度分量
• 提供瞬时速度信息

钢瓶传热

对流换热Q从一个导线是一个函数的速度U，导线超温Tw -T0和物理性质(k,r,m)的流体。垂直于流动的导线Q和U之间的基本关系是由L.V. King(1914)提出的。它最简单的形式是:

Q = (T_W- T_O)_Wh = A +布鲁里溃疡ⁿ;n = 0.5

恒温风速测量的优点

恒温风速仪的优点包括:

• 使用非常简单，因为没有单独的传感器外壳(需要通道)
• 测量湍流和层流分布
• 加热器也是传感器。它自己测量
• 参考传感器在同一芯片上
• 可能的高流量

恒温风速测量的缺点

恒温风速测量的缺点包括:

• 流量信号取决于传感器对准
• 加热器与传感器之间存在热耦合
• 可能有芯片污染，没有检测到流向
• 需要较高的加热功率

量热计流量传感器

FS2 T流量模块

FS2 T流量模块使用一个加热元件上的温度分布，该加热元件左右带有两个或多个温度传感器。为了精确测量，需要层流来保持温度分布梯度。

MikroflowSens流量传感器

MikroflowSens流量传感器采用温度分布超过4个加热/传感器元件与串行下游/上游安排。为了精确测量，需要层流来保持温度分布梯度。

这些信息的来源、审查和改编来自创新传感器技术，美国分部提供的材料。亚博网站下载

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