道问工业设备

风速计是测量气体速度和速率的仪器，它可以测量集束气流（如管道中的气流），也可以测量自由气流（如大气中的自然风）。 为了确定速率，风速计会检测流体某些物理属性的变化或流体对插入气流中的机械设备的影响。

 

风速计可以测量总体速率大小、平面速率大小或特定方向上的速率分量。

 

Omega提供可以直接测量风速和气流速度的各种风速计。 风速计经常用于测量紊流条件下的气流。 叶片式风速计、热风速计和杯式风速计（通常用在气象站中）主要用于测量平均速率，而热线式风速计则通常用于测量紊流特性，如横截面中的横向测量（“热风速计”一词通常用于表示利用热传递与速率之间的关系来确定速率的任何风速计）。

 

杯式风速计（用在气象站中）用于测量垂直于旋转杯轴的平面中的速率。 如果杯式风速计的安装轴垂直于水平面，则仅测量平行于地面的风速分量。 其它风速计（如叶片式风速计）用于测量与总速率矢量同方向的分量。 在使用风速计前，应确定其放置方式及其测量值所表示的总速率分量，这一点非常重要。

 

风速计有时称为气流速度计，主要分为热线式和叶片式两种类型。 热线式风速计最适合极低速度（例如低于 2000 ft/min）下气流的精确测量。 有些型号即使最高可测量 15,000 ft/min 的速率，但也仍可以确保低速时的精确测量。 叶片式风速计通过旋转的叶轮感测空气流速， 是风速测量的最佳选择。 许多产品允许用户选择测量单位（如 ft/min、m/s、MPH、km/h 和 knots），可适应各种应用。 热风速计是额外具有空气温度测量功能的热线式或叶片式风速计。 湿温度计风速计兼具热风速计和湿度传感器的功能，可以为客户提供完整的环境信息。 数据记录风速计可存储测量值，以供后期检查。 某些产品可将记录的空气流速读数下载到计算机，以供检查、绘图和进一步分析。

风速计的类型

Omega叶片式风速计

旋转机械式风速计可归为叶片式或螺旋桨式风速计类型。 在此类风速计中，旋转轴必须并行于风向，因此通常呈水平方向。 在开放的空间中，风向经常发生变化，因此旋转轴必须随之变化。 在空气运动方向始终保持恒定的情况下（如矿山或建筑物的通风井），采用风向标（又称气流计）可获得最满意的效果。 叶片式风速计还具有温度测量、湿度测量、露点测量、体积转换以及数据记录等附加功能。

热风速计热风速计使用极细的导线（约几微米）或元件，加热到高于周围环境的特定温度。 气流经过时会有冷却效果。 由于大多数金属的电阻取决于金属的温度（钨是一种常用的热线），因此可以得出导线与流速之间的关系。 

 

这种关系有多种实现方法，热线式设备据此可进一步分为 CCA（恒流风速计）、CVA（恒压风速计）和 CTA（恒温风速计）三类。 因此，这些风速计的电压输出是设备中某类电路为保持特定变量（电流、电源或温度）恒定而产生的结果。 此外，还可使用 PWM（脉宽调制）风速计。这种风速计可发送重复电流脉冲，通过脉冲将导线的电阻提升到特定值，随后切断脉冲，直至电阻降至“下限”阈值时再次发送脉冲，最后通过重复脉冲的时长推导出流速。

热线风速计虽然非常复杂，但相对于其它测量方法，具有极佳的频率响应特性和空间分辨率。因此广泛地用于对紊流或流速波动迅速的任何气流进行详细研究。 热风速计还具有温度测量、数据记录等附加功能。

带有流速/温度曲线绘制功能的热风速计

热风速计的曲线绘制系统采用最小的传感器。 这些传感器可用于测量流速和温度。 通过多点数据记录系统，用户可绘制应用中气流的特性曲线并针对数据进行图形化分析。 这些风速计常用于风洞中，旨在进行电路板和散热片分析。

杯式风速计

杯式风速计是一种简单的风速计。 它由三到四个半球形转杯组成，每个转杯安装在横臂的一端，横臂则安装在纵轴上并且彼此之间成相同角度。 空气沿任何水平方向流过转杯时，各转杯相应以正比于风速的速率转动。 因此，通过计算一定时间内转杯的转数，即可得出各种速度范围内的平均风速。 在安装了四个转杯的风速计上，由于转杯在横臂端点上对称放置，因此始终会有一个转杯的杯口迎着风，同时风吹向与其正对的转杯的杯底。

 

当 Robinson 首次设计出这种风速计时，曾错误地宣称，无论转杯有多大或者横臂有多长，转杯的转速始终等于风速的三分之一。 虽然早期的独立实验似乎确认了这一点，但这离真相还很遥远。 后来发现，风速与转杯转速之间的实际关系（称为风速计因子）取决于转杯和横臂的大小，其值可能介于二和三点几之间。 涉及风速计的每项实验都不得不彻底重做。

 

加拿大人 John Patterson 于 1926 年开发出三杯式风速计，随后美国的 Brevoort 和 Joiner 于 1935 年对其进行了改进，改进后的杯轮设计呈线型，最高转速可达 60 mph，且误差小于 3%。 Patterson 发现，每个转杯与风向成 45 度角时产生的转矩最大。 三杯式风速计相较于四杯式风速计具有更加稳定的转矩，并且对阵风的响应速度更快。

 

澳大利亚人 Derek Weston 于 1991 年对三杯式风速计做出了进一步的改进，改进后的风速计可同时测量风向和风速。 Weston 在转杯上附带了一个标签，这种标签会随风或逆风交替移动，从而提高或降低杯轮的转速。 通过杯轮转速的这些周期性变化即可算出风向，而风速依然取决于杯轮转速的平均值。

 

三杯式风速计目前是风力行业进行风资源评估分析的标准风速计。 NRG 系统 #40C 是此用途中最常用的杯式风速计。 由于历史原因，Omega风速计的大小以 crow 表示。