专利名称:微风速仪的制作方法
一种微风速仪，用于测量速度为10米／秒、特别是2米／秒以下的气体流速，属于气象仪器类。
在已有技术中，微风速仪包括敏感探头、信号处理装置、测量结果的显示装置、机壳和电源等。其敏感探头采用热线式或热膜式恒温流速敏感元件，用一定的电流使热线或热膜保持一定的温度。当流动的气体通过热线或热膜时，带走一定的热量，使其温度降低，为使热线或热膜维持恒温，必须增大加热电流。该电流的增加量是气体流速的函数，因此，通过对加热电流的测量来测定气体的流速。这种仪器存在的问题是(一)为了保证不同的环境温度下测量精度的准确性，必须附加测温元件，并对测量值进行修正，因而使结构复杂。(二)热丝式结构耐碰撞及抗振动性差，影响了可靠性。(三)热膜式结构制造工艺复杂。
本实用新型所述的微风速仪是对已有技术的改进，能够解决已有技术中存在的上述问题。
本实用新型的技术特征是所述的微风速仪，其敏感探头采用热电偶堆作为气体流速敏感元件。热电偶的热端的外围绕以加热电阻丝。安装在具有一定直径的套管的端部，热电偶的冷端装入套管内孔中，电阻丝及热电偶堆的输出端接线均通过套管内孔引出。用一恒流电源将加热电阻丝加热，当无气流通过时，热端与冷端保持一定温差，产生一定的电势。当气体电流以一定速度流过热电偶时，将带走一定的热量，使热电偶的热端与冷端温度减少，由温差引起的电势亦随之改变。据试验，冷热端的温差随气体流速的大小而改变，热电偶堆产生与气体流速成反比的非线性电动势。此电动势信号送入信号处理装置，经过放大及线性校正。最后在显示器中显示出气体的流速。
图1～图3是本实用新型的示意图。
图1为敏感探头的原理图。①为热电偶堆的热端；②为冷端；③为加热电阻丝；④为恒流源；⑤、⑥是热电偶堆输出端接点。当接点⑦、⑧使电阻丝③与恒流源④接通时，热电偶堆的热端①与冷端②产生一定的温差，并产生一定的电势，气流通过热电偶堆使此温差减少，并使产生的电势改变，通过接点⑤、⑥将变化的电势信号输入到带线性校正系统的信号处理装置中。
图2为敏感探头的结构图。支架⑩连接在夹持管上，套管⑨固定在支架⑩上，流速敏感元件安装在套管⑨上，其热端①及绕在其外围的电阻丝③安装在套管的端部，冷端②装入套管⑨的内孔中，电阻丝③及热电偶堆的输出端接线通过套管⑨的内孔引出，其接点为⑤、⑥和⑦、⑧。套管⑨的外圆直径D为1.5－4毫米，用导热并耐腐蚀的材料制成。
图3为微风速仪的示意图。
本实用新型与已有技术相比，由于采用热电偶堆作流速敏感元件，不需要附加测温元件即可在不同的环境温度下准确地进行测量，简化了结构；由于热电偶堆较热线结构的刚性好，其冷端又安装在套管中，提高了耐碰撞及抗振动的能力；另外，热电偶较热膜的制造工艺简单；由于敏感探头的套管直径尺寸很小，可测量各种狭小空间及小孔径管道的气体流速，扩大了使用范围。
发明人按上述技术方案制造了微风速仪(如图3所示)进行了实施试验。其敏感探头中的热电偶堆为22欧，加热电阻丝为70欧，恒流源的电压为9伏±10％或6伏±10％，套管外圆直径D为2毫米，用不锈钢制造。按图2所示的结构制成的敏感探头用在微风速仪上，在环境温度为0－40℃进行测风速试验。其测量精度达到气体流速为0.1－2米／秒.时为±(读数X2％＋0.05)米／秒气体流速为2－10米／秒时为±(读数X2％＋0.2)米／秒实施试验证明，本实用新型所述的微风仪使用方便、灵敏度高、结构简单、适用范围广，可用于气象、航空、环保、农林、工厂、体育等各部门。
权利要求
1.一种微风速仪包括敏感探头、信号处理装置、显示装置和机壳。其特征是敏感探头是由包括热端①和冷端②的热电偶堆作为流速敏感元件，热端①的外围绕以连接恒流源④的电阻丝③安装在具有一定直径的套管⑨的端部。冷端②装入套管⑨的内孔中，电阻丝③及热电偶堆的输出端接线通过套管⑨的内孔引出。
2.权利要求
1所述的敏感探头，其特征是所述的套管⑨的外圆直径D为1.5－4毫米，用导热并耐腐蚀的材料制造。
3.权利要求
1或2所述的敏感探头，其特征是所述的套管⑨的外圆直径D为2毫米，用不锈钢制造。
4.权利要求
1所述的敏感探头，其特征是热电偶堆的电阻值为22欧，电阻丝③的电阻值为70欧。
专利摘要
微风速仪包括敏感探头、信号处理装置、显示装置、机壳等，其敏感探头采用热电偶堆作为气体流速敏感元件，热电偶的热端由一个恒流源通过加热电阻丝加热。气流通过热电偶时，热端和冷端的电势差改变，通过测量该电势可测定气体的流速。所有敏感元件安装在小直径的套管里。可用于气象、航空、环保、农林等各部门。
文档编号G01W1/00GK86205994SQ86205994
公开日1987年5月27日 申请日期1986年8月19日
发明者巴昆, 周庆雨 申请人:中美合资宁加农业环境仪器设备有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan