一種擺幅風速儀的製作方法

2023-05-20 00:54:01

專利名稱：一種擺幅風速儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種風速測量裝置，尤其適合己知風速範圍的氣流狀況顯示用途。
背景技術：
測量氣流速度的儀器已經有許多種類，包括熱球式、風扇式、風杯轉輪式等。 各種形式的風速儀器有不同的特點.
熱球式風速儀，可以測量低風速氣流，但是造價相對比較貴；
風扇式風速儀，不易測量低與0. 2m/s的風速氣流，但是造價通常比熱球式風速儀低廉; 風杯式風速儀，不易測量低風速氣流，但是造價通常在上兩個風速儀之間； 有些場合，，氣流速度是比較恆定的，比如化學實驗室內使用的變風量排風櫃，技術規範 要求面風速穩定在0. 5m/s附近，為此就需要測量、.顯示這個基本恆定的氣流速度。
各類工業通風設備，氣流速度基本恆定並預知讀數的情況非常普遍。 針對這樣大量的風速顯示實際^求，人們期待有一個造價低廉，但是測試靈敏度
高的風速顯示裝置。目前常見的各種風速測量儀器，都不能夠達到上述的測試靈敏度高
同時又低造價的要求。
發明內容
為了解珠高測量靈敏度、低造價的風速測量、顯示問題，特別是適合已知風速讀
數，並且流速基本恆定，主要側重於顯示已知風速的風速測量、顯示要求；本實用新型提 供一個風速測量裝置，其特點是結構簡單，測量靈敏度高，造價低廉。
本實用新型解決其技術問題的技術方案是這樣的
利用一個薄型的膜片材料，其材質可選用薄型紙質材料、薄型的無紡粘合纖維材料、薄 型紡織品、薄型塑料膜；其厚度尺寸選擇為0.01 1.00毫米之間；如附圖
l將其裁剪為一個 膜片(A)，其寬、長比在l: '2 1: 100之間。
膜片的一端，如圖2被固定在一個塊狀物體(B)上，讓其餘的膜片部分，處在自由垂直 懸掛狀態；固定膜片的塊狀物體(B)與膜片(A)的相互固定方式；可以是粘貼固定，也可 以是夾壓固定，或者是粘貼與夾壓的組合運用方式固定。在上述膜片(A)以及塊狀物體(B)外周，如附圖3做一個前後通透的矩形殼腔(C)，使得 膜片材料(A)與塊狀物體(B)正好懸空容納在矩形殼腔(C)的前後通透管腔中間；塊狀物體(B) 與矩形殼腔(c)，在矩形殼腔的內測連結、固定為一體。
如附圖4，當需要測量氣流速度的時候，將內置了膜片材料(A)的矩形腔體(C)開口正對 引風面，讓氣流穿越矩形殼腔(C)。
氣流穿越上述矩形殼腔(C)的時候，將推動膜片(A)擺動，擺動的角度一定與氣流速度成 正關聯，在一定的氣流速度範圍內(比如0. 1 3.0 m/s)，氣流速度越大，膜片的擺幅一定 越大；氣流速度恆定，膜片的擺幅也恆定。
擺幅恆定的原理是氣流推力與膜片的引風面積存在函數關係，膜片擺角導致了膜片的 引風面積下降，在氣流速度基本恆定的時候，膜片引風面積、膜片擺角以及由擺角產生的膜 片彎曲彈力、和氣流速度之間，會建立一個平衡，致使膜片具有與被檢測的風速獨立對應的 擺角對應關係。
採用預先標定的方式，在可控氣流速度的層流環境中，在選定了膜片(A)的種類、規格 與尺寸，以及選定了殼腔(C)結構尺寸的基礎上，可以藉助高靈敏度的熱球風速儀，完成精確 的膜片擺幅刻度標定，標定出的刻度可以寫在殼腔(C)左右兩側(或者單側)的膜片擺幅 觀察口附近。
為便於實現殼腔(C)上的刻度標定，殼腔(C)需要採用透明的材質，包括玻璃材質、 透明的塑料材質、或者部分透明的材料，這些透明的部位，可以觀察到膜片(A)的擺動角度。
本實用新型的益處是利用膜片(A)在流速基本恆定的層流中的穩定之擺幅形態本身作 為風速指針，結合上述的標定刻度方法，利用膜片擺角，實現風速指示；實現了結構簡單的 風速測量、指示目標。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明
圖l是膜片(A)的外形圖2是膜片(A)與固定膜片的塊狀物體(B)之間的連接方式圖3是Ji片(A)與固定膜片的塊狀物體(B)以及透明管腔體(C)之間裝配結構示意圖； 圖4是膜片(A)在實施風速測量時的擺動狀況示意圖；具體實施方式
採用一個0. 12毫米厚度的聚酯薄膜，裁剪膜片(A)的尺寸為10mmX100咖，採用直接 粘合的方式，將膜片(A)與固定塊(B)粘固，再將固定塊(B)與透明管腔(C)如圖3方 式粘接固定。
採用透明的聚酯材料做殼腔(C)，在透明的殼腔(C)表面，每5度做一個刻度線。採 用熱球風速測量儀器輔助標定的方式，並在可控流速的層流環境中完成刻度標定，標定的結 果是擺幅為15度時，風速達到O. lm/s;擺幅為30度時，風速達到O. 3m/s;擺幅為40度 時，風速達到0. 5m/s;擺幅達到50度時，風速達到0. 6m/s;擺幅為60度時，風速達到0. 7m/s; 擺幅為70度時，風速達到O. 8m/s;擺幅為80度時，風速達到2.0m/s。
利用這個經過了標定的風速測試儀器，對氣流速度(0.1 、 0.2、 0.3、 0.4、 0.5、 0.6、 0.7、 0.8、 0.9、 1.0、 1.2、 1.5 m/s)進行實測，並再次用熱球風速儀校對，讀數誤差小於 10%。
實測結果表明，本發明的風速測量儀器，測量靈敏度高，並且結構簡單，造價低廉。
權利要求1.一種擺幅風速測量儀，由膜片(A)，及固定膜片(A)的塊狀物體(B)，和前後貫通的殼腔(C)組合而成，其結構特徵是膜片(A)以及固定膜片(A)的塊狀物體(B)均被安置在前後貫通的殼腔(C)之內。
2. 根據權利要求1所述的擺幅風速測量儀，其特徵是膜片(A)為一個薄膜材料，可選用 薄型紙質材料、薄型的無紡粘合纖維材料、薄型紡織品、薄型塑料膜。
3. 根據權利要求1所述的擺幅風速測量儀，其特徵還在於膜片(A)的外形尺寸之寬、長比在1: 2 1: 100之間。
4. 根據權利要求1所述的擺幅風速測量儀，其特徵還在於膜片(A)的厚度尺寸通常為0.01 1.00毫米之間。
5. 根據權利要求1所述的擺幅風速測量儀，其特徵還在於固定膜片的塊狀物體(B)與膜 片(A)的相互固定方式，可以是粘貼固定，也可以是夾壓固定，或者是粘貼與夾壓的組 合運用方式固定。
6. 根據權利要求1所述的擺幅風速測量儀，其特徵還在於殼腔(C)是一個矩形的管腔， 其管腔內壁正好能夠懸空容納膜片(A)以及塊狀物體(B)。
7. 根據權利要求1所述的擺幅風速測量儀，其特徵還在於殼腔(C)需要採用透明的材質， 包括玻璃材質、透明的塑料材質、或者部分透明的材料，這些透明的部位，可以觀察到 膜片(A)的擺動角度。
8. 根據權利要求1所述的擺幅風速測量儀，其特徵還在於殼腔(C)在可以觀察到膜片(A) 的各個擺動角度的透明部位或者透明材料周圍，標註有刻度，指示膜片的擺角或者直接 指示風速讀數。
專利摘要一種擺幅風速測量儀，由膜片(A)，及固定膜片(A)的塊狀物體(B)，和前後貫通的殼腔(C)組合而成。在流速基本穩定的氣流中，處在殼腔(C)中的膜片(A)，會隨著流過殼腔(C)中的氣流速度的變化而發生擺動角度的變化。膜片(A)本身既是測量物體，又是風速指針。採用本實用新型，可以實現結構簡單、測量靈敏度高、造價低的風速測量。
文檔編號G01P5/02GK201355364SQ20082015739
公開日2009年12月2日 申請日期2008年12月18日 優先權日2008年12月18日
發明者孔黃寬 申請人:孔黃寬