熱線風速儀是利用被加熱的金屬絲(稱為熱線)的熱量損失來測量氣流速度的。熱線在氣流中的散熱量與流速有關,而散熱量導致熱線溫度變化而引起電阻變化,流速信號即轉變成電信號。
系統可以測量流場一定位置風速的平均值,也可以測出來流脈動速度及其頻譜;可以測量湍流中的雷諾應力及兩點的速度相關性,也可以測量流場中溫度信息、湍流度等。是研究湍流特性有效且可靠的測量設備。
一、它有兩種工作模式:
1、恒流式,亦稱定電流法,即加熱金屬絲的電流保持不變,氣體帶走一部分熱量后金屬絲的溫度就降低,流速愈大溫度降低得就愈多;溫度變化時,熱線電阻改變,兩端電壓變化,因而測得金屬絲的溫度則可得知流速的大小。
2、恒溫式,亦稱定電阻法(即定溫度法),改變加熱的電流使氣體帶走的熱量得以補充,而使金屬絲的溫度保持不變(也稱金屬絲的電阻值不變),如保持150℃,;這時流速愈大則所需加熱的電流也愈大,根據所需施加的電流(加熱電流值)則可得知流速的大小。當前恒溫式比恒流式應用更廣泛。
二、測量系統組成:
除熱線探頭、恒溫/恒流式風速儀,熱線風速儀測量系統還需要熱線探針支架、數據采集器、計算機等硬件設備以及數據處理軟件等軟件支持。