[其他]微風速儀

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86205994
• 申請日: 1986-08-19
• 公開（公告）號: CN86205994U
• 公開（公告）日: 1987-05-27
• 發(fā)明（設計）人: 巴昆;周慶雨
• 申請（專利權）人: 中美合資寧加農業(yè)環(huán)境儀器設備有限公司
• 主分類號: G01W1/02
• 分類號: G01W1/02
• 代理公司: 寧夏發(fā)明專利服務中心
• 代理人: 石昭元

一種微風速儀，用于測量速度為10米／秒、特別是2米／秒以下的氣體流速，屬于氣象儀器類。

在已有技術中，微風速儀包括敏感探頭、信號處理裝置、測量結果的顯示裝置、機殼和電源等。其敏感探頭采用熱線式或熱膜式恒溫流速敏感元件，用一定的電流使熱線或熱膜保持一定的溫度。當流動的氣體通過熱線或熱膜時，帶走一定的熱量，使其溫度降低，為使熱線或熱膜維持恒溫，必須增大加熱電流。該電流的增加量是氣體流速的函數(shù)，因此，通過對加熱電流的測量來測定氣體的流速。這種儀器存在的問題是：（一）為了保證不同的環(huán)境溫度下測量精度的準確性，必須附加測溫元件，并對測量值進行修正，因而使結構復雜。（二）熱絲式結構耐碰撞及抗振動性差，影響了可靠性。（三）熱膜式結構制造工藝復雜。

本實用新型所述的微風速儀是對已有技術的改進，能夠解決已有技術中存在的上述問題。

本實用新型的技術特征是：所述的微風速儀，其敏感探頭采用熱電偶堆作為氣體流速敏感元件。熱電偶的熱端的外圍繞以加熱電阻絲。安裝在具有一定直徑的套管的端部，熱電偶的冷端裝入套管內孔中，電阻絲及熱電偶堆的輸出端接線均通過套管內孔引出。用一恒流電源將加熱電阻絲加熱，當無氣流通過時，熱端與冷端保持一定溫差，產生一定的電勢。當氣體電流以一定速度流過熱電偶時，將帶走一定的熱量，使熱電偶的熱端與冷端溫度減少，由溫差引起的電勢亦隨之改變。據(jù)試驗，冷熱端的溫差隨氣體流速的大小而改變，熱電偶堆產生與氣體流速成反比的非線性電動勢。此電動勢信號送入信號處理裝置，經過放大及線性校正。最后在顯示器中顯示出氣體的流速。

圖1～圖3是本實用新型的示意圖。

圖1為敏感探頭的原理圖。①為熱電偶堆的熱端；②為冷端；③為加熱電阻絲；④為恒流源；⑤、⑥是熱電偶堆輸出端接點。當接點⑦、⑧使電阻絲③與恒流源④接通時，熱電偶堆的熱端①與冷端②產生一定的溫差，并產生一定的電勢，氣流通過熱電偶堆使此溫差減少，并使產生的電勢改變，通過接點⑤、⑥將變化的電勢信號輸入到帶線性校正系統(tǒng)的信號處理裝置中。

圖2為敏感探頭的結構圖。支架⑩連接在夾持管上，套管⑨固定在支架⑩上，流速敏感元件安裝在套管⑨上，其熱端①及繞在其外圍的電阻絲③安裝在套管的端部，冷端②裝入套管⑨的內孔中，電阻絲③及熱電偶堆的輸出端接線通過套管⑨的內孔引出，其接點為⑤、⑥和⑦、⑧。套管⑨的外圓直徑D為1.5－4毫米，用導熱并耐腐蝕的材料制成。

圖3為微風速儀的示意圖。

本實用新型與已有技術相比，由于采用熱電偶堆作流速敏感元件，不需要附加測溫元件即可在不同的環(huán)境溫度下準確地進行測量，簡化了結構；由于熱電偶堆較熱線結構的剛性好，其冷端又安裝在套管中，提高了耐碰撞及抗振動的能力；另外，熱電偶較熱膜的制造工藝簡單；由于敏感探頭的套管直徑尺寸很小，可測量各種狹小空間及小孔徑管道的氣體流速，擴大了使用范圍。

發(fā)明人按上述技術方案制造了微風速儀（如圖3所示）進行了實施試驗。其敏感探頭中的熱電偶堆為22歐，加熱電阻絲為70歐，恒流源的電壓為9伏±10％或6伏±10％，套管外圓直徑D為2毫米，用不銹鋼制造。按圖2所示的結構制成的敏感探頭用在微風速儀上，在環(huán)境溫度為0－40℃進行測風速試驗。其測量精度達到：

氣體流速為0.1－2米／秒.時為±（讀數(shù)X2％＋0.05）

米／秒

氣體流速為2－10米／秒時為±（讀數(shù)X2％＋0.2）

米／秒

實施試驗證明，本實用新型所述的微風儀使用方便、靈敏度高、結構簡單、適用范圍廣，可用于氣象、航空、環(huán)保、農林、工廠、體育等各部門。