風速計,也稱為風速感測器, 風速傳感器或空氣流量計,是一種用於測量管道中或環境中空氣或其他氣體流量的設備。風速傳感器在民生和工業中的應用廣泛,常使用在需氣流控制與監測之系統中。常見應用包括暖通空調 (HVAC)、空壓機系統和氣動系統、廢氣排放監測、以及工業中的多類應用。
風速計的種類繁多,其中以熱線式和差壓式最為常見。
熱線式:
I. 原理
熱線式風速計的基本原理是將一根金屬線絲放在流體中,通過電流加熱金屬線絲(即熱線),並測量由氣流而導致之線絲溫度變化和氣流所帶走的熱傳導量。藉此方式,氣體流速可以根據熱線溫度、熱傳導量和氣體的性質計算得知。除了金屬線絲以外,也可使用其他加熱元件替代。
II. 特點
熱線式風速計精度高、反應速度快,從微小風速到高風速皆可量測。須注意熱線式風速計對氣溫的瞬間變化較敏感,在氣溫變化快且幅度大的應用中須特別評估。由於熱線式風速計是基於熱傳導原理進行量測,為了確保測量精確度,需要避免氣體中的雜質,例如粉塵、污染物等影響氣體流動所帶走的熱量。因此,在進行測量時,建議將熱線式風速計安裝於乾淨的氣體環境中或在過濾器之後。一些技術先進的製造商也提供抗粉塵和防腐蝕的熱線式風速計,使其應用更加廣泛。
差壓式:
I. 原理
差壓式風速計利用皮托管做風速量測,皮托管的原理是量測流體全壓與靜壓間產生的壓差,再推算出流體的流速。全壓與靜壓之間的差值即為動壓,動壓是由流體速度引起的壓力。動壓與風速的平方成正比,因此通過測量動壓,即可計算得出流體速度。
II. 特點
差壓式風速計的探棒結構非常簡單,價格實惠,且探棒內不含任何可動件或電子元件,因此其長期穩定性非常好。差壓式風速計的測量範圍適用於大部分的應用。由於差壓和風速的平方成正比關係,因此在高風速下,差壓風速計具有極佳的精確度和解析度,但在低風速下可能會受到精確度的限制。以差壓原理量測風速時,可選擇帶有平均式皮托管結構的探棒一起使用。平均式皮托管在全壓側和靜壓側都開了多個量測孔,因此可以將管內風速平均。例如,在量測大管徑風管內的風速時,管內中心和接近管壁處之風速差異較大,只取一處之量測不具代表性,此時使用平均式皮托管能將管內多處風速平均,得到更加精確的量測值。在氣體潔淨度方面,差壓式風速計對粉塵的影響較小。然而,長時間使用下,粉塵仍然可能會堵住皮托管的孔洞,因此仍建議安裝於過濾器後,並進行固定的清潔,以減少顆粒物對皮托管的影響。
各種風速計類型各有其獨特的特點及優勢,因此在選擇風速計上使用的工況、量測範圍、精準度等皆需納入考量。eyc-tech為風速風量量測的專家,產品線涵蓋熱線式風速計以及差壓式風速計,並對各種應用環境開發多款產品。如果您對風速計有任何問題或需要進一步的協助,歡迎隨時聯繫我們,我們將竭誠為您服務,下列為各款產品介紹: