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数字微压计与热球式风速仪做了个对比,因为涉及到仪器的验收。 数字微压计刚到货,需要验收。我拿已经经过校准/检定的两台热球式风速仪和微压计在同一个管道内做了一个对比。经过对比我发现热球式风速仪上面显示的风速与微压计上面的显示的风速差别很大。 数字微压计用到的L型毕托管不是原装的,是我们另外一台仪器上面的。总体来说数字微压计上面的数字比热球式的数字要大。
热球式风速仪是一种测量低风速度的仪器,用在采暖、通风、生产控制区空气调节、气象、农业、冷藏、干燥、劳动卫生调查等方面。风速仪需按JJG(建设)0001-1992《热球式风速仪检定规程》的要求每年到有关部门进行定期校准,保证仪器的正常使用。一台QDF-3型热球式风速仪送外检,被判定为不合格,检测单位也不说明那些项目不合格。车间送来检查一下,仪器外观:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/08/201508011357_558463_1807987_3.jpg2009年1月出厂的产品:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/08/201508011358_558464_1807987_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/08/201508011358_558465_1807987_3.jpg一、仪器工作原理热球式风速仪基本原理是将一根细的金属丝放在气流体中,通电流加热金属丝,使其温度高于流体的温度,因此将金属丝风速仪称为“热线”。当流体沿垂直方向流过金属丝时,将带走金属丝的一部分热量,使金属丝温度下降。根据强迫对流热交换理论,可导出热线散失的热量Q与流体的速度v之间存在关系式。QDF-3型热球式风速仪由热球式探头和电磁仪表两部分组成。用电流表读数表示气流的速度。仪器电路原理图如下:Q是热球式探头,上部是热电偶,下部是加热线圈;G是量程为150μA的直流电流表;E1(1.5V)是电流表工作电池,E2(4.5V)是传感器探头镍铬丝线圈加热电池组;S是波段开关、调档位功能;P1~P2是加热回路电流调整电位器,P3~P7是电流表回路调整电位器。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/08/201508011358_558466_1807987_3.jpg该风速仪用电量较大,可以外接稳压电源使用、工作更稳定,电路图如下:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/08/201508011358_558467_1807987_3.jpg二、拆机仪器各部位名称:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/08/201508011358_558468_1807987_3.jpg指示表头采用直流微安电流表,满度电流为150μA,刻度线有两条,外圈0~10米/秒,内圈5~30米/秒:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/08/201508011359_558469_1807987_3.jpg传感器探头:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/08/201508011359_558470_1807987_3.jpg扣住探头顶部的螺帽,向上拉出传感器:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/08/201508011359_558471_1807987_3.jpg传感器的护套是敞开式,便于传感器与气体流动介质接触:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/08/201508011359_558472_1807987_3.jpg传感器是一个直径约0.8毫米的玻璃球。球内绕有加热用的镍铬丝线圈和两个串联的热电偶。热电偶的冷端连接在磷铜质支柱上,直接暴露在气流中,当一定大小的电流通过加热线圈后,玻璃球的温度升高,升高的程度和气流的速度有关,流速小时升高的程度大,反之升高的程度小。温度升高程度的大小通过热电偶产生热电势在微安电流表上指示出来。探头微距图如下:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/08/201508011359_558473_1807987_3.jpg取走放置探头的泡沫垫,下面是电池盒,放置4节1号电池:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/08/201508011359_558474_1807987_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/08/201508011359_558475_1807987_3.jpg打开仪器面板:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/08/201508011359_558476_1807987_3.jpg面板固定螺丝下面居然是木块!这也太简陋了:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/08/201508011400_558478_1807987_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/08/201508011400_558477_1807987_3.jpg面板背面分布的元件,由于电路简单,直接固定在铝板上:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/08/201508011400_558479_1807987_3.jpg四只外部调节电位器采用WX(线绕)系列,比较耐用:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/08/201508011401_558480_1807987_3.jpg这三只机内调节电位器采用WX(线绕)系列锁紧电位器,出厂前调好参数就锁紧,一般不要改动:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/08/201508011401_558481_1807987_3.jpg切换测量档位的陶瓷波段开关:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/08/201508011401_558482_1807987_3.jpg电源切换开关(转换机内或机外供电):http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/08/201508011401_558483_1807987_3.jpg接线排,只有两只电阻,可以看出该机实际结构与电路图对比,还精简了三只电阻:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/08/201508011401_558484_1807987_3.jpg三、排除故障先取下电池,不插入探头。1、检查探头。仔细察看外观,没有断线;再用万用表1K档测量探头插头,热电偶引线脚之间应导通(见下图),加热线圈引线脚之间应导通,热电偶引线脚与加热线圈引线脚之间应不导通,各引线脚与插头外壳不得导通。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/08/201508011401_558485_1807987_3.jpg2、检查微安电流表头,将风速仪档位开关置于2档或以上档位,用万用表R×1K档测量微安电流表头接线柱(千万不要用R×100、R×10、R×1等档位!避免测量电流过大烧坏仪器的微安电流表头),万用表和微安电流表头的指针都有指示,说明微安电流表头是好的,若无指示,则微安电流表头有故障。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/08/201508011401_558486_1807987_3.jpg3、检查档位开关、各电位器,分别旋转一下,看看有无异常,一般来讲,由于使用频率不高,这些元件不会有故障。4、检查机内各接线是否良好,有无断线。5、本机故障检查发现电池盒有一处生锈,是加热线圈回路(4.5V电源),由于接触不良,仪器传感器加热线圈无法加热,故不能正常工作:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/08/201508011401_55848
风速仪的探头选择 0至100m/s的流速测量范围可以分为三个区段:低速:0至5m/s;中速:5至40m/s;高速:40至100m/s。风速仪的热敏式探头用于0至5m/s的精确测量;风速仪的转轮式探头测量5至40m/s的流速效果最理想;而利用皮托管则可在高速范围内得到最佳结果。正确选择风速仪的流速探头的一个附加标准是温度,通常风速仪的热敏式传感器的使用温度约达+-70C。特制风速仪的转轮探头可达350C。皮托管用于+350C以上。 : 风速仪的热敏式探头 风速仪的热敏式探头的工作原理是基于冷冲击气流带走热元件上的热量,借助一个调节开关,保持温度恒定,则调节电流和流速成正比关系。当在湍流中使用热敏式探头时,来自各个方向的气流同时冲击热元件,从而会影响到测量结果的准确性。在湍流中测量时,热敏式风速仪流速传感器的示值往往高于转轮式探头。以上现象可以在管道测量过程中观察到。根据管理管道紊流的不同设计,甚至在低速时也会出现。因此,风速仪测量过程应在管道的直线部分进行。直线部分的起点应至少在测量点前10×D(D=管道直径,单位为CM)外;终点至少在测量点后4×D处。流体截面不得有任何遮挡。(棱角,重悬,物等) 风速仪的转轮式探头 风速仪的转轮式探头的工作原理是基于把转动转换成电信号,先经过一个临近感应开头,对转轮的转动进行“计数”并产生一个脉冲系列,再经检测仪转换处理,即可得到转速值。风速仪的大口径探头(60mm,100mm)适合于测量中、小流速的紊流(如在管道出口)。风速仪的小口径探头更适于测量管道横截面大于探险头横截面貌一新100倍以上的气流。 风速仪在空气流中的定位 风速仪的转轮式探头的正确调整位置,是气流流向平行于转轮轴。在气流中轻轻转动探头时,示值会随之发生变化。当读数达到最大值时,即表明探头处于正确测量位置。在管道中测量时,管道平直部分的起点到测量点的距离应大于是0XD,紊流对风速仪的热敏式探头和皮托管的影响相对较小。 风速仪在管道内气流流速测量 实践证明风速仪的16mm的探头用途最广。其尺寸大小既保证了良好的通透性,又能承受更高达60m/s的流速。管道内气流流速测量作为可行的测量方法之一,间接测量规程(栅极测量法)适用空气测量。 TSI提供以下规程: ●方形截面栅极,测量普通规格 ●圆形截面栅极,测量形心轴线规格 ●圆形截面栅极,测量测程线性规格 风速仪在抽气排气中的测量 通气口会极大的变管道内气流相对均衡的分布状态:在自由通气口表面产生高速区,其余部位为低速区,并在栅格上产生旋涡。根据栅格的不同设计方式,在栅格前一定距离处(约20cm),气流截面较为稳定。 在这种情况下,通常采用大风速仪的口径转轮进行测量。因为较大的口径能够对不均衡的流速进行平均,并在较大范围内计算其平均值。 风速仪在抽气孔采用容积流量漏斗进行测量: 既使在抽气处没有栅格的干扰,空气流动的路线也没有方向,并且其气流截面极不均匀。其原因是管道内的局部真空,以漏斗状把空气中抽出在气室中,既使是在距离抽气很近的区域内,也没有一个满足测量条件的位置,可供进行测量操作。如采用带有平均值计算功能的栅极测量法进行测量,并借以确定容积流量法进行测量,并借以确定容积流量等,只有管道或漏斗测量法能够提供可重复测量结果。在这种情况下,不同尺寸的测量漏斗可以满足使用要求。利用测量漏斗可以在片状阀前一定距离处生成一个满足流速测量条件的固定截面,测出定位该截面中心并固定截面,测出定位该截面中心并固定截面,测出定位该截面中心并固定于此。流速测头得到的测量值乘以漏斗系数,即可计算出抽出的容积流量