風力與風速是氣象研究的重要指數，也是人們關注的重點要素。其不僅對人們的日常各類活動有很大的影響，對于氣象研究航海等工作更具重要意義，提前測好風速風向，有利于各項活動地順利開展。

對于風速測量很多人可能會認為是氣象臺的工作，但其實在工程施工、環境監測等諸多方面都需要實時了解準確的風速情況

那么，日常生活與生產中的風速如何測量?一般使用的測量工具及其原理是什么?作用有哪些? 它們是如何賦能專業人士以及相關領域的?我們又該如何選擇測量儀器?

風速儀

風速儀是指將流速信號轉變為電信號的一種測速儀器，也可測量流體溫度或密度。它的測量原理很簡單，就是利用空氣的流動來帶動風速儀的部件運動，然后通過這種運動來間接測定風的流速

發展歷史

結構及原理

風速儀通常由兩個部分組成:一個壓力傳感器和一個溫度傳感器。壓力傳感器通過測量空氣流動時所產生的靜壓力差來計算風速。溫度傳感器則測量周圍空氣的溫度，因為風速和溫度是密切相關的，溫度的變化會影響空氣的密度，從而影響風速的測量。

具體來說，風速儀通過把空氣流動引導到一個小孔中，測量小孔兩側的壓力差來計算風速。當風吹過小孔時，它會在進口側形成較高的壓力，而在出口側則形成較低的壓力。這種差異會被傳感器檢測到，并轉化為數字信號，通過計算得出風速大小。

主要用途

*測量平均流動的速度和方向。

*測量來流的脈動速度及其頻譜。

*測量湍流中的雷諾應力及兩點的速度相關性、時間相關性。

*測量壁面切應力(通常是采用與壁面平齊放置的熱膜探頭來進行的原理與熱線測速相似)。

*測量流體溫度(事先測出探頭電阻隨流體溫度的變化曲線，然后根據測得的探頭電阻就可確定溫度)。

分類及特點

熱式風速計

熱式風速計又分為熱球式、熱線式、熱敏式幾類。該方式是測試處于通電狀態下傳感器因風而冷卻時產生的電阻變化，由此測試風速，不能得出風向的信息。除攜帶容易方便外成本性能比高，作為風速計的標準產品廣泛地被采用。

超音波式

該方式是測試傳送一定距離的超音波時間，因風的影響而使到達時間延遲，由此測試風速，3 次方時，可以知道風向。傳感器部較大，在測試部周圍，有可能發生紊流，使流動不規則，用途受到限定，普及度低。

葉輪式

該方式是應用風車的原理，通過測試葉輪的轉數，測試風速用于氣象觀測等。原理比較簡單，價格便宜，但測試精度較低，所以不適合微風速的測試和細小風速變化的測試，普及度低。

皮拖管式

在流動面的正面有與之形成直角方向的小孔，內部藏有從各自孔里分別提取壓力的細管。通過測試其壓力差(前者為全壓、后者為靜壓)，就可知道風速。原理比較簡單，價格便宜，但與流動面必須設置成直角，否則不能進行正確的測試，不適合一般用，不是作為風速計，而是作為高速域的風速校正來使用。

測量標準

不同類型的風速儀具有不同的測量標準:

測量范圍

風速儀的測量范圍是指能夠測量的風速范圍。葉輪式風速儀通常測量范圍為0~60m/s，熱線式風速儀為0~30m/s，超聲波式/皮托管風速儀可達70m/s以上。

精度

精度是指測量結果與真實值之間的誤差。風速儀的精度影響到數據的準確性。通常，風速儀的精度為測量范圍的2%~5%。

響應時間

響應時間是指風速儀對風速變化的反應時間。對于氣象、環保等領域，響應時間要求較短，一般在1秒以內。而航空領域對響應時間要求更高，通常在0.1秒以內。

溫度

正確選擇風速儀的流速探頭的一個附加標準是溫度:通常風速儀的熱敏式傳感器的使用溫度約達士70°C，特制風速儀的轉輪探頭可達350°C，皮托管用于+350°C以上。

儀器標準

國際標準

ESDU16002-2018熱風速儀 (CTA) 湍流和流量測量實用指南BSENIEC61400-12-2:2022基于機艙風速儀 (英國標準)的發電風力渦輪機的功率性能

國內標準

JJF 1939-2021熱式風速儀校準規范

JB/T11258-2011數字風向風速測量儀

GB/T30494-2014船和海上技術船用風向風速儀