本實(shí)用新型涉及一種起動風(fēng)速校準(zhǔn)裝置，屬于氣象計量行業(yè)風(fēng)速傳感器起動風(fēng)速校準(zhǔn)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
起動風(fēng)速是指風(fēng)速表開始并能維持轉(zhuǎn)動的最小風(fēng)速，是判定風(fēng)速傳感器的性能優(yōu)劣的一項重要指標(biāo)。當(dāng)前，風(fēng)速傳感器不合格的主要原因是起動風(fēng)速變大。
目前，較為可靠的起動風(fēng)速計量方法是在實(shí)驗(yàn)室的低速風(fēng)洞中校準(zhǔn)（檢定），風(fēng)洞包括直路式和回路式兩種，結(jié)構(gòu)上主要包括動力段、穩(wěn)定段、收縮段、實(shí)驗(yàn)段等，使用皮托管及微差壓計作為風(fēng)速標(biāo)準(zhǔn)器。使用風(fēng)洞檢定風(fēng)速的主要問題在于：根據(jù)測量原理，皮托管及微差壓計作為標(biāo)準(zhǔn)器對2m/s以上的風(fēng)速測量準(zhǔn)確性好，但對2m/s以下的風(fēng)速測量結(jié)果不準(zhǔn)確，且風(fēng)洞設(shè)備成本高昂。
另一種起動風(fēng)速校準(zhǔn)方式是在一個頂部開口的半封閉式圓柱形腔體內(nèi)，校準(zhǔn)時直流風(fēng)機(jī)吹進(jìn)氣流，經(jīng)導(dǎo)向套上的斜槽，在圓柱形腔體內(nèi)部產(chǎn)生逆時針旋轉(zhuǎn)氣流，以此驅(qū)動風(fēng)杯轉(zhuǎn)動，但它的氣流流向總是與風(fēng)杯截面垂直，這種風(fēng)的形式與實(shí)際氣流作用于風(fēng)杯的受力方式相差較大；在其出風(fēng)口處放置葉輪式風(fēng)速表，以葉輪風(fēng)速表的轉(zhuǎn)動速度作為起動風(fēng)速是否合格的判定標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)這個標(biāo)準(zhǔn)只能判定起動風(fēng)速是否合格，是定性判斷而非定量指標(biāo)；同時，它只能校準(zhǔn)風(fēng)杯轉(zhuǎn)動方向?yàn)槟鏁r針的風(fēng)速傳感器。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實(shí)用新型提供一種起動風(fēng)速校準(zhǔn)裝置，提高低風(fēng)速段起動風(fēng)速校準(zhǔn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，風(fēng)場流速控制均勻穩(wěn)定。
為了解決所述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：包括風(fēng)洞，所述風(fēng)洞沿氣流方向依次包括穩(wěn)定段、試驗(yàn)段和動力段，穩(wěn)定段內(nèi)設(shè)有蜂窩器和整流網(wǎng)，蜂窩器和整流網(wǎng)的邊緣與風(fēng)洞的內(nèi)壁相貼合；試驗(yàn)段內(nèi)設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)器和被校風(fēng)速傳感器，標(biāo)準(zhǔn)器采用熱線式風(fēng)速儀，動力段內(nèi)設(shè)有動力風(fēng)扇，標(biāo)準(zhǔn)器和被校風(fēng)速傳感器連接至微控制器的輸入端，微控制器與動力風(fēng)扇控制連接。
本實(shí)用新型所述起動風(fēng)速校準(zhǔn)裝置，所述風(fēng)洞是兩端開口的長方體結(jié)構(gòu)，試驗(yàn)段位于風(fēng)洞的中間，穩(wěn)定段和動力段分別位于風(fēng)洞的兩端。
本實(shí)用新型所述起動風(fēng)速校準(zhǔn)裝置，試驗(yàn)段的長度為風(fēng)洞橫截面的水力直徑，穩(wěn)定段的長度為風(fēng)洞橫截面邊長長度的1-1.5倍。
本實(shí)用新型所述起動風(fēng)速校準(zhǔn)裝置，蜂窩器由多個等截面的小管道并列組成，小管道的軸線平行于風(fēng)洞軸線。
本實(shí)用新型所述起動風(fēng)速校準(zhǔn)裝置，蜂窩器的口徑與長度的比值為5-10。
本實(shí)用新型所述起動風(fēng)速校準(zhǔn)裝置，整流網(wǎng)由多層紗網(wǎng)組成。
本實(shí)用新型所述起動風(fēng)速校準(zhǔn)裝置，所述被校風(fēng)速傳感器為風(fēng)杯風(fēng)速計，氣流方向與風(fēng)杯風(fēng)速計的風(fēng)杯所在平面平行。
本實(shí)用新型的有益效果：本實(shí)用新型選擇熱線式風(fēng)速儀作為標(biāo)準(zhǔn)器，較皮托管和微差壓計提高了低風(fēng)速段測量的準(zhǔn)確性；規(guī)避了使用葉輪式風(fēng)速儀作為標(biāo)準(zhǔn)器在運(yùn)行時自身產(chǎn)生渦流從而影響傳感器起動風(fēng)速的缺點(diǎn)；標(biāo)準(zhǔn)器可溯源，實(shí)現(xiàn)量值傳遞；熱線風(fēng)速儀作為風(fēng)速標(biāo)準(zhǔn)器的同時，也提供了氣溫、相對濕度和氣壓等環(huán)境信息的測量。本實(shí)用新型能夠自動讀取標(biāo)準(zhǔn)器和被校風(fēng)速傳感器的數(shù)據(jù)并根據(jù)該數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)風(fēng)場風(fēng)速由小到大的均勻變化，實(shí)現(xiàn)起動風(fēng)速的自動化校準(zhǔn)。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中：1、風(fēng)洞，2、動力風(fēng)扇，3、被校風(fēng)速傳感器，4、標(biāo)準(zhǔn)器，5、整流器，6、蜂窩器，7、氣流方向標(biāo)識箭頭。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明。
如圖1所示，一種起動風(fēng)速校準(zhǔn)裝置，包括風(fēng)洞1，所述風(fēng)洞1是兩端開口的長方體結(jié)構(gòu)，風(fēng)洞1沿氣流方向依次包括穩(wěn)定段、試驗(yàn)段和動力段，試驗(yàn)段位于風(fēng)洞的中間，穩(wěn)定段和動力段分別位于風(fēng)洞的兩端。附圖1中，氣流方向用氣流方向標(biāo)識箭頭7標(biāo)識。
試驗(yàn)段是風(fēng)洞中進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)的部件，是整個風(fēng)洞的中心。本實(shí)施例中，試驗(yàn)段的橫截面不是圓形，試驗(yàn)段的長度取截面的水力直徑（4倍面積/周長）。試驗(yàn)段內(nèi)設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)器4和被校風(fēng)速傳感器3，標(biāo)準(zhǔn)器4采用熱線式風(fēng)速儀，被校風(fēng)速傳感器3采用風(fēng)杯風(fēng)速計，并且氣流方向與風(fēng)杯風(fēng)速計的風(fēng)杯所在平面平行。動力段內(nèi)設(shè)有用于帶動空氣流動的動力風(fēng)扇2，標(biāo)準(zhǔn)器4和被校風(fēng)速傳感器3與微控制器的輸入端相連，用于將標(biāo)準(zhǔn)器4和被校風(fēng)速傳感器3的風(fēng)速值傳輸至微控制器，同時微控制器與動力風(fēng)扇2控制連接，用于控制動力風(fēng)扇2的轉(zhuǎn)速。
穩(wěn)定段是使氣流保持均勻穩(wěn)定的等直徑管道，穩(wěn)定段內(nèi)部安裝了蜂窩器6和整流器5。穩(wěn)定段的長度首先要保證能安裝蜂窩器6和整流網(wǎng)5，其次還要有一段長度，使氣流經(jīng)過蜂窩器6及整流網(wǎng)5后逐漸穩(wěn)定下來并衰減殘存的小漩渦。本實(shí)施例中，所述風(fēng)洞為等直徑管道，收縮比為1，穩(wěn)定段的長度為風(fēng)洞橫截面邊長長度的1-1.5倍。
本實(shí)施例中，所述蜂窩器6對氣流起導(dǎo)直的作用，蜂窩器6一般由許多方形、圓形或者六角形的等截面小管道并列組成，管道的軸線平行于風(fēng)洞1軸線，把氣流中的大尺度漩渦分割成小漩渦，有利于加快漩渦的衰減。蜂窩器6尺寸以口徑M和長度L表示，長度L越大，整流效果越好，但損失也越大，M值越小，蜂窩器6對降低紊流度的效果越明顯。一般的參數(shù)范圍為：L/M=5-10。
本實(shí)施例中，整流網(wǎng)5由多層紗網(wǎng)組成，用于降低氣流的紊流度和不均勻度，紗網(wǎng)的層數(shù)越多，網(wǎng)目越細(xì)，效果越明顯。
本實(shí)用新型所述起動風(fēng)速校準(zhǔn)裝置工作時，動力風(fēng)扇2低速啟動，此時動力風(fēng)扇2轉(zhuǎn)速小，產(chǎn)生風(fēng)場氣流流速偏小，不能帶動被校風(fēng)速傳感器3轉(zhuǎn)動，經(jīng)過一段穩(wěn)定時間，微控制器仍不能檢測到被校風(fēng)速傳感器3的輸出信號則控制動力風(fēng)扇2風(fēng)速加快，直至被校風(fēng)速傳感器3轉(zhuǎn)動，此時保持動力風(fēng)扇2轉(zhuǎn)速，微控制器采集被校風(fēng)速傳感器3的脈沖輸出以及標(biāo)準(zhǔn)器4的信號輸出，記錄被校風(fēng)速傳感器3以及標(biāo)準(zhǔn)器4的數(shù)據(jù)，測試結(jié)束。
以上描述的僅是本實(shí)用新型的基本原理和優(yōu)選實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型做出的改進(jìn)和替換，屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。