熱線風速儀的原理和應用介紹

熱線式風速儀的原理是將一根通電加熱的細金屬絲（稱熱線）置于氣流中，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。
 
熱線風速儀有兩種工作模式：
 
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。
 
熱線風速儀的主要用途有：
 
1.測量平均流動的速度和方向。
2.測量來流的脈動速度及其頻譜。
3.測量湍流中的雷諾應力及兩點的速度相關性、時間相關性。
4.測量壁面切應力(通常是采用與壁面平齊放置的熱膜探頭來進行的，原理與熱線測速相似)。
5.測量流體溫度(事先測出探頭電阻隨流體溫度的變化曲線，然后根據測得的探頭電阻就可確定溫度)，除此以外還開發出許多專業用途。