風速計查核系統中,風速計是常用的風速量測儀器,其類型有很多種,其中熱式(熱敏式或熱線式)風速計的選用更是常見。然而,熱式風速計在頻繁使用之下,風速探棒經常受到環境污染或是感測器老化的影響,造成風速值讀取精度變差。風速值讀取誤差,在工業應用上會衍生許多工程上的問題。例如: 局部排氣裝置的吸氣速度量測值偏低,造成吸氣效果不佳;空調設備的出風口速度量測不準,導致冷房降溫效果不足;或是,排放管道風速量測不準,使得管道風量的量測值偏差。
為了確保熱式風速計在工程應用上的準確性,風速計需建置風速查核系統。此系統主要功能是產生標準風速條件,提供風速計進行風速查核。如果經查核發現風速計的風速值嚴重偏差,則需將風速計進行維修與調校,或是重新購買新的風速計。
關於風速計的查核系統,主要包含兩個功能,一為穩定的風速條件,另一是讀取標準風速值。穩定風速條件通常使用風洞設備提供,而讀取標準風速值則需要使用高精度及高穩定性的風速儀,搭配定期的校正比對機制。此配置組成可作為風速計查核使用,確保風速計在長時間使用條件下,仍能夠具備穩定的精度條件。
風洞設備一般分為兩種:
(1) 開迴路風洞(Open circuit wind tunnel)
在開放迴路風洞中,氣流自外部吸入,依序通過收縮段、測試段、擴散段及風扇段,最終排出至大氣。開放式風洞結構簡單、成本相對較低,適合用於初級教育訓練與初步實驗研究。
(2) 閉迴路風洞(Closed circuit wind tunnel)
封閉迴路風洞則使氣流在風洞內部持續循環,極少與外部空氣交換。大多數封閉迴路風洞採用單一循環路徑,但亦有部分風洞採用雙循環或環狀循環設計。該類風洞可配置開放或封閉測試段,並有部分機型具備切換功能以因應不同實驗需求。由於其氣流穩定性與節能效果佳,常用於精密氣動測試與高階研究用途。
標準風速的讀取儀器,需具備高精度及高穩定性,常見的有皮托管風速計與熱線式風速計。皮托管風速計具有高精度與穩定性,但不適合用於低風速(低於2.0 m/s)的量測。而熱線式風速適合極低風速(低於0.2 m/s),但是,穩定性稍差。關於選擇風洞設備及標準風速的讀取儀器,則需考量查核風速的範圍,再作精準的評估。