CN206505098U - 起动风速校准装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种起动风速校准装置，包括风洞，所述风洞沿气流方向依次包括稳定段、试验段和动力段，稳定段内设有蜂窝器和整流网，蜂窝器和整流网的边缘与风洞的内壁相贴合；试验段内设有标准器和被校风速传感器，标准器采用热线式风速仪，动力段内设有动力风扇，标准器和被校风速传感器连接至微控制器的输入端，微控制器与动力风扇控制连接。本实用新型提高低风速段起动风速校准结果的准确性，风场流速控制均匀稳定。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种起动风速校准装置，属于气象计量行业风速传感器起动风速校准技术领域。
背景技术
起动风速是指风速表开始并能维持转动的最小风速，是判定风速传感器的性能优劣的一项重要指标。当前，风速传感器不合格的主要原因是起动风速变大。
目前，较为可靠的起动风速计量方法是在实验室的低速风洞中校准（检定），风洞包括直路式和回路式两种，结构上主要包括动力段、稳定段、收缩段、实验段等，使用皮托管及微差压计作为风速标准器。使用风洞检定风速的主要问题在于：根据测量原理，皮托管及微差压计作为标准器对2m/s以上的风速测量准确性好，但对2m/s以下的风速测量结果不准确，且风洞设备成本高昂。
另一种起动风速校准方式是在一个顶部开口的半封闭式圆柱形腔体内，校准时直流风机吹进气流，经导向套上的斜槽，在圆柱形腔体内部产生逆时针旋转气流，以此驱动风杯转动，但它的气流流向总是与风杯截面垂直，这种风的形式与实际气流作用于风杯的受力方式相差较大；在其出风口处放置叶轮式风速表，以叶轮风速表的转动速度作为起动风速是否合格的判定标准，根据这个标准只能判定起动风速是否合格，是定性判断而非定量指标；同时，它只能校准风杯转动方向为逆时针的风速传感器。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本实用新型提供一种起动风速校准装置，提高低风速段起动风速校准结果的准确性，风场流速控制均匀稳定。
为了解决所述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：包括风洞，所述风洞沿气流方向依次包括稳定段、试验段和动力段，稳定段内设有蜂窝器和整流网，蜂窝器和整流网的边缘与风洞的内壁相贴合；试验段内设有标准器和被校风速传感器，标准器采用热线式风速仪，动力段内设有动力风扇，标准器和被校风速传感器连接至微控制器的输入端，微控制器与动力风扇控制连接。
本实用新型所述起动风速校准装置，所述风洞是两端开口的长方体结构，试验段位于风洞的中间，稳定段和动力段分别位于风洞的两端。
本实用新型所述起动风速校准装置，试验段的长度为风洞横截面的水力直径，稳定段的长度为风洞横截面边长长度的1-1.5倍。
本实用新型所述起动风速校准装置，蜂窝器由多个等截面的小管道并列组成，小管道的轴线平行于风洞轴线。
本实用新型所述起动风速校准装置，蜂窝器的口径与长度的比值为5-10。
本实用新型所述起动风速校准装置，整流网由多层纱网组成。
本实用新型所述起动风速校准装置，所述被校风速传感器为风杯风速计，气流方向与风杯风速计的风杯所在平面平行。
本实用新型的有益效果：本实用新型选择热线式风速仪作为标准器，较皮托管和微差压计提高了低风速段测量的准确性；规避了使用叶轮式风速仪作为标准器在运行时自身产生涡流从而影响传感器起动风速的缺点；标准器可溯源，实现量值传递；热线风速仪作为风速标准器的同时，也提供了气温、相对湿度和气压等环境信息的测量。本实用新型能够自动读取标准器和被校风速传感器的数据并根据该数据调节风场风速由小到大的均匀变化，实现起动风速的自动化校准。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图中：1、风洞，2、动力风扇，3、被校风速传感器，4、标准器，5、整流器，6、蜂窝器，7、气流方向标识箭头。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的说明。
如图1所示，一种起动风速校准装置，包括风洞1，所述风洞1是两端开口的长方体结构，风洞1沿气流方向依次包括稳定段、试验段和动力段，试验段位于风洞的中间，稳定段和动力段分别位于风洞的两端。附图1中，气流方向用气流方向标识箭头7标识。
试验段是风洞中进行模拟实验的部件，是整个风洞的中心。本实施例中，试验段的横截面不是圆形，试验段的长度取截面的水力直径（4倍面积/周长）。试验段内设有标准器4和被校风速传感器3，标准器4采用热线式风速仪，被校风速传感器3采用风杯风速计，并且气流方向与风杯风速计的风杯所在平面平行。动力段内设有用于带动空气流动的动力风扇2，标准器4和被校风速传感器3与微控制器的输入端相连，用于将标准器4和被校风速传感器3的风速值传输至微控制器，同时微控制器与动力风扇2控制连接，用于控制动力风扇2的转速。
稳定段是使气流保持均匀稳定的等直径管道，稳定段内部安装了蜂窝器6和整流器5。稳定段的长度首先要保证能安装蜂窝器6和整流网5，其次还要有一段长度，使气流经过蜂窝器6及整流网5后逐渐稳定下来并衰减残存的小漩涡。本实施例中，所述风洞为等直径管道，收缩比为1，稳定段的长度为风洞横截面边长长度的1-1.5倍。
本实施例中，所述蜂窝器6对气流起导直的作用，蜂窝器6一般由许多方形、圆形或者六角形的等截面小管道并列组成，管道的轴线平行于风洞1轴线，把气流中的大尺度漩涡分割成小漩涡，有利于加快漩涡的衰减。蜂窝器6尺寸以口径M和长度L表示，长度L越大，整流效果越好，但损失也越大，M值越小，蜂窝器6对降低紊流度的效果越明显。一般的参数范围为：L/M=5-10。
本实施例中，整流网5由多层纱网组成，用于降低气流的紊流度和不均匀度，纱网的层数越多，网目越细，效果越明显。
本实用新型所述起动风速校准装置工作时，动力风扇2低速启动，此时动力风扇2转速小，产生风场气流流速偏小，不能带动被校风速传感器3转动，经过一段稳定时间，微控制器仍不能检测到被校风速传感器3的输出信号则控制动力风扇2风速加快，直至被校风速传感器3转动，此时保持动力风扇2转速，微控制器采集被校风速传感器3的脉冲输出以及标准器4的信号输出，记录被校风速传感器3以及标准器4的数据，测试结束。
以上描述的仅是本实用新型的基本原理和优选实施例，本领域技术人员根据本实用新型做出的改进和替换，属于本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种起动风速校准装置，其特征在于：包括风洞，所述风洞沿气流方向依次包括稳定段、试验段和动力段，稳定段内设有蜂窝器和整流网，蜂窝器和整流网的边缘与风洞的内壁相贴合；试验段内设有标准器和被校风速传感器，标准器采用热线式风速仪，动力段内设有动力风扇，标准器和被校风速传感器连接至微控制器输入端，微控制器与动力风扇控制连接。
2.根据权利要求1所述的起动风速校准装置，其特征在于：所述风洞是两端开口的长方体结构，试验段位于风洞的中间，稳定段和动力段分别位于风洞的两端。
3.根据权利要求2所述的起动风速校准装置，其特征在于：试验段的长度为风洞横截面的水力直径，稳定段的长度为风洞横截面边长长度的1-1.5倍。
4.根据权利要求1所述的起动风速校准装置，其特征在于：蜂窝器由多个等截面的小管道并列组成，小管道的轴线平行于风洞轴线。
5.根据权利要求4所述的起动风速校准装置，其特征在于：蜂窝器的口径与长度的比值为5-10。
6.根据权利要求1或4所述的起动风速校准装置，其特征在于：整流网由多层纱网组成。
7.根据权利要求1所述的起动风速校准装置，其特征在于：所述被校风速传感器为风杯风速计，气流方向与风杯风速计的风杯所在平面平行。
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