风速温度仪

为促进电子显微学研究、电镜应用技术交流，打破时空壁垒，仪器信息网邀请电子显微学领域研究、技术、应用专家，以约稿分享形式，与大家共享电子显微学相关研究、技术、应用进展及经验等。同时，每期约稿将在仪器信息网社区电子显微镜版块发布对应互动贴，便于约稿专家、网友线上沟通互动。专家约稿招募：若您有电子显微学相关研究、技术、应用、经验等愿意以约稿形式共享，欢迎邮件投稿或沟通（邮箱：yanglz@instrument.com.cn）。本期将分享张承青老师为大家整理的关于电镜实验室环境对电镜的影响的系列约稿经验分享，以下为系列之八，以飨读者。（本文经授权发布,分享内容为作者个人观点, 仅供读者学习参考,不代表本网观点）系列之八 温度湿度和风速噪声（还有结束语）先说说温度。电镜实验室对温度要求其实并不高，一般从舒适性、节能等方面考虑，可以选择夏天26度冬天20度。实际上电镜对温度变化率要求较高，常见的有≦0.5℃/3分钟、≦0.5℃/5分钟等。一般好一点的中央空调基本都可以满足要求（实测某国产名牌柜式空调，四分钟为一循环周期，上下波动1℃）。曾有选用精密空调的，意义不大（从价格、维护成本、适用性等方面考虑）。其实越是精度高的电镜越是厚重，热容量也就越大，只要房间内温度变化绝对值不是很大，短时间内温度上下略有跳动很难看出影响。电镜室内的温度也不宜过低，那样冷却水管、液氮管和杜瓦瓶等处容易结露滴水。某老式能谱仪的线路板设计不妥，直接就在液氮杜瓦瓶下方，稍不当心就因为结露滴水烧毁线路板。至于辅助设备间，因为循环冷却水箱、空压机、UPS、真空泵等都是发热大户，所以必须按照设备说明书给出的发热量来计算所需的空调机规格。此前闲暇时曾经一一查过说明书，空压机、UPS、真空泵等都明确说明可在55℃或70℃下工作。虽然辅助设备间温度怎么也不会到那么高，但也说明问题不大，本人曾在盛夏天气维修某大学的循环冷却水箱，当时一进辅助间热浪扑面而来，测得温度高达40℃，各辅助设备正常工作平安无事。不过有一点必须注意，辅助间温度过高会降低循环冷却水箱的冷却效率，致使冷却水出口水温偏高，严重时会致使透镜的热漂移加大，所以建议辅助间温度全年都不要高于35℃就可以啦。再来看看湿度。冷冻样品对湿度要求很高，有些用户希望相对湿度在25%以下。但是湿度过低很容易产生静电，一会来一下一会来一下，那滋味也不好受。我们的对策是把冷冻制样机搬到电镜近旁，尽量缩短冷冻样品在室内的暴露时间，同时尽量加快操作速度、缩短在空气中的暴露时间，这样就可以适当减低湿度要求。一般电镜室的相对湿度在65%以下就可以，这个要求其实很低，一般空调都很容易达到（当然必须保持房门关闭，尽量缩短人员进出的开门时间）。如果是一年以内的新房子，建筑湿气短期无法排除，那么可以临时性适当配备去湿机就可以搞定（注意排水哦）。还可以在中央空调的风路上加电热板去湿，不过这样可能要多花些钱，效果嘛，差不多吧。空调送风有时令人纠结。风小了吧，难以保证空调正常工作；风大了吧，又怕超过电镜要求标准。其实在大多数情况下只要在规划电镜室室内布局时，注意空调出风口（无论挂机或者柜机）不要正对镜筒就是了。对于要求高的电镜可以考虑用布袋送风。从风量=风速×风口面积可知，加大面积就可以在保证送风量不变前提下减小风速。南京某大学有一个成功案例：电镜室约50平米，平面接近正方形，在房间两对角屋顶放置两个下送风风口（截面1m×1m），在另外两对角屋顶放置两个回风口（截面0.8m×0.8m）这样两对气流分别沿四面墙壁附近流动，很好完成送风任务的同时，还在镜筒（基本位于房间中央）附近形成一个“静风区”，多次测试风速达到0.00m/s（当时找不到精度更高的风速计）。另外有一种布袋式送风效果不错风速极小，可是对外观略有影响。噪声是另一个不大不小的问题。一般打电话的音量就会使100kx以上的图像产生水平干扰条纹（类似于磁场干扰产生的毛刺，不过往往从上至下是分段的）。如果不能将噪声源（幸好噪声干扰频率一般在50～2000 Hz,我们人类可以直接听到并大致判断大小强弱）搬离至远处，那就只有在四壁和顶面铺装经过阻燃处理的泡沫材料吸音这唯一的一招了，这时墙面自然要选用微孔板（铁板、铝塑板均可）。一般40～80mm厚的泡沫材料，即可以产生明显吸音效果。一般情况下，关上门，不说话，噪声干扰就不大。结束语本系列讨论到此就要结束啦。在电子显微镜的设计制造方面，我们与世界先进水平相比还有很大差距，这点必须承认。但由于我国地域辽阔，各地环境又是千差万别，从山顶到山沟、从高楼到地下、从静谧的校园到嘈杂的工厂、从山腰巨岩到黄土高坡、从喧哗市区到宁静原野、从青藏高原到海边沙滩、从地铁站上方到高铁线近旁、从振动磁场都异常复杂的钢厂到半导体厂的超净间，到处都有电镜实验室，这样我们就得到了各种情况下的实践机会，进而得到许多实践经验和实测数据（包括正反两面）。所以，在电镜环境改善技术领域，我们丝毫没有落后于人，甚至可以说是后来居上走在了业界的前列。由于本人条件所限，再继续深入下去就很困难了。有幸借仪器信息网平台，传递一些体验，发布一些领悟，以抛砖引玉，为促进我国的电镜事业发展，尽绵薄之力。最后，预祝朋友们将来取得更大成就！2020.11张承青作者简介作者张承青，退休前在某电镜公司工作多年，曾经做过约两千个（次）电镜环境调查、测试，参与多个电镜实验室设计及改造设计规划，在低频电磁环境改善和低频振动改善等方面有些体会，迄今仍在这些方面继续探索。附1：张承青系列约稿互动贴链接（点击留言，与张老师留言互动）： https://bbs.instrument.com.cn/topic/7655934_1附2：张承青系列约稿发布回顾拟定主题发布时间文章链接序言 电镜实验室环境对电镜的影响2020年10月13日链接系列之一 电子显微镜实验室环境调查的必要性2020年10月15日链接系列之二 电镜实验室的电磁环境改善2020年10月20日链接系列之三 低 频 电 磁 屏 蔽 实 践2020年10月22日链接系列之四 主动式低频消磁系统2020年10月27日链接系列之五 几种改善电磁环境方法比较2020年10月29日链接系列之六 低频振动环境改善2020年11月3日链接系列之七 谈谈电子显微镜的接地2020年11月5日链接系列之八 温度湿度和风速噪声2020年11月11日本文… … … … … … 附3：相关专家系列约稿安徽大学林中清扫描电镜系列约稿

过去，手持式热式风速仪6004是加野Kanomax家族成员中最为精致小巧的一款产品，品质优良经济耐用。如今加野推出了6004升级版产品&mdash 全新热式风速仪6006，这款在任何领域内都能灵活运用的风速仪将再次绽放光彩。 下面让我们一起来了解全新热式风速仪6006： 操作简单，单一按钮即可进行风速和温度的测量。测试范围广：风速精确至0.01～20米/秒，温度范围扩展至-20～70℃。风速传感元件采用稳定性很好的白金绕线，仪器内部设有温度补偿回路，在可测试的温度范围内能保持很高的精度。探头互换，高性价比。 加野Kanomax作为全球知名的测试仪器制造者，凭借多年自身积累的前沿科技再次推陈出新，相信经典热式风速仪升级版6006凭借其性能和价格上的优势势必在环境测试领域掀起一股浪潮。

风速是天气监测中重要因素之一，用来测量风速的传感器被称为风速传感器，如我们常见的杯式风速传感器，超声波风速传感器，但有一种风速传感器虽不常见但应用广泛，这就是管道风速变送器。以前通风管道风压、风速、风量测定方法一、测定位置和测定点(一)测定位置的选择通风管道内风速及风量的测定，是通过测量压力换算得到。测得管道中气体的真实压力值，除了正确使用测压仪器外，合理选择测量断面、减少气流扰动对测量结果的影响很大。测量断面应尽量选择在气流平稳的直管段上。测量断面设在弯头、三通等异形部件前面(相对气流流动方向)时，距这些部件的距离应大于2倍管道直径。当测量断面设在上述部件后面时，距这些部件的距离应大于4～5倍管道直径。当测试现场难于满足要求时，为减少误差可适当增加测点。但是，测量断面位置距异形部件的最小距离至少是管道直径的1.5倍。测定动压时如发现任何一个测点出现零值或负值，表明气流不稳定，该断面不宜作为测定断面。如果气流方向偏出风管中心线15°以上，该断面也不宜作测量断面(检查方法：毕托管端部正对气流方向，慢慢摆动毕托管，使动压值大，这时毕托管与风管外壁垂线的夹角即为气流方向与风管中心线的偏离角)。选择测量断面，还应考虑测定操作的方便和安全。(二)测试孔和测定点由于速度分布的不均匀性，压力分布也是不均匀的。因此，必须在同一断面上多点测量，然后求出该断面的平均值。1圆形风道在同一断面设置两个彼此垂直的测孔，并将管道断面分成一定数量的等面积同心环，对于圆形风道，测点越多，测量精度越高。2矩形风道可将风道断面划分为若干等面积的小矩形，测点布置在每个小矩形的中心，小矩形每边的长度为200mm左右，圆风管测点与管壁距离系数(以管径为基数)。二、风道内压力的测定(一)原理测量风道中气体的压力应在气流比较平稳的管段进行。测试中需测定气体的静压、动压和全压。测气体全压的孔口应迎着风道中气流的方向，测静压的孔口应垂直于气流的方向。用U形压力计测全压和静压时，另一端应与大气相通(用倾斜微压计在正压管段测压时，管的一端应与大气相通，在负压管段测压时，容器开口端应与大气相通)。因此压力计上读出的压力，实际上是风道内气体压力与大气压力之间的压差(即气体相对压力)。大气压力一般用大气压力表测定。由于全压等于动压与静压的代数和，可只测其中两个值，另一值通过计算求得。(二)测定仪器气体压力(静压、动压和全压)的测量通常是用插入风道中的测压管将压力信号取出，在与之连接的压力计上读出，常用的仪器有毕托管和压力计。1 毕托管(1)标准毕托管它是一个弯成90°的双层同心圆管，其开口端同内管相通，用来测定全压；在靠近管头的外壁上开有一圈小孔，用来测定静压，按标准尺寸加工的毕托管校正系数近似等于1。标准毕托管测孔很小，易被风道内粉尘堵塞，因此这种毕托管只适用于比较清洁的管道中测定。(2)S型毕托管它是由两根相同的金属管并联组成，测量时有方向相反的两个开口，测定时，面向气流的开口测得的相当于全压，背向气流的开口测得的相当于静压。由于测头对气流的影响，测得的压力与实际值有较大误差，特别是静压。因此，S型毕托管在使用前须用标准毕托管进行校正，S型毕托管的动压校正系数一般在0.82～0.85之间。S型毕托管测孔较大，不易被风道内粉尘堵塞，这种毕托管在含尘污染源监测中得到广泛应用。2.压力计(1)U形压力计由U形玻璃管制成，其中测压液体视被测压力范围选用水、酒精或汞，U形压力计不适于测量微小压力。压力值由液柱高差读得换算，p值按下式计算：p=ρgh (Pa) (2.8－1)式中p—压力，Pa；h—液柱差，mm；ρ—液体密度，g/cm3；g—重力加速度，m/s2。(2)倾斜式微压计测压时，将微压计容器开口与测定系统中压力较高的一端相连，斜管与系统中压力较低的一端相连，作用于两个液面上的压力差，使液柱沿斜管上升，压力p按下式计算：p=KL(Pa)(2.8－2)式中L—斜管内液柱长度，mm；K—斜管系数，由仪器斜角刻度读得。测压液体密度，常用密度为0.1g/cm3的乙醇。当采用其他密度的液体时，需进行密度修正。(三)测定方法1.试前，将仪器调整水平，检查液柱有无气泡，并将液面调至零点，然后根据测定内容用橡皮管将测压管与压力计连接。毕托管与U形压力计测量烟气全压、静压、动压的连接方法。2测压时，毕托管的管嘴要对准气流流动方向，其偏差不大于5°，每次测定反复三次，取平均值。三、管道内风速测定常用的测定管道内风速的方法分为间接式和直读式两类。(一)间接式先测得管内某点动压pd，可以计算出该点的流速v。用各点测得的动压取均方根，可以计算出该截面的平均流速vp。式中pd—动压值，pdi断面上各测点动压值，Pa；vp—平均流速是断面上各测点流速的平均值。此法虽较繁琐，由于精度高，在通风系统测试中得到广泛应用。(二)直读式常用的直读式测速仪是热球式热电风速仪，这种仪器的传感器是一球形测头，其中为镍铬丝弹簧圈，用低熔点的玻璃将其包成球状。弹簧圈内有一对镍铬—康铜热电偶，用以测量球体的温升程度。测头用电加热。由于测头的加热量集中在球部，只需较小的加热电流(约30mA)就能达到要求的温升。测头的温升会受到周围空气流速的影响，根据温升的大小，即可测出气流的速度。仪器的测量部分采用电子放大线路和运算放大器，并用数字显示测量结果。测量的范围为0.05～19.0m/s(必要时可扩大至40m/s)。仪器中还设有P－N结温度测头，可以在测量风速的同时，测定气流的温度。这种仪器适用于气流稳定输送清洁空气，流速小于4m/s的场合。管道风速传感器测量风速、风量我们可以通过风速（V）算出风量（L）的大小，如1小时内通过风量的计算公式为L=F*V*3600秒，公式中：F——风口通风面积（m2），V——测得的风口平均风速（m/s）。通过配置软件设置风更方便我们的使用，将地址及波特率设置好，将管道截面积添加好之后，软件会自动计算出风速值和风量值。广泛应用在油烟管道、通风管道、暖通空调进出风口等地方来测量风速和风量。