如何进行风速仪的校准

一、专业实验室校准（推荐，quan威且适用于所有类型风速仪）

1. 校准前准备

• 仪器信息整理：记录风速仪型号、出厂编号、上次校准日期、量程范围、标注精度等级（如 ±2% FS），明确本次校准需求（如全量程校准、特定风速段校准）。

• 仪器状态检查：

• 机械型（螺旋桨 / 杯式）：确认叶片无变形、卡顿，轴承转动灵活，无明显磨损。

• 热线型：检查热线探头无油污、灰尘覆盖，连接线完好，温度补偿功能正常。

• 超声波型：清理探头表面污渍、遮挡物，确保超声波发射 / 接收通道wu故障。

• 校准点设定：根据风速仪量程选择 5-8 个校准点（覆盖全量程，重点包含常用测量段），例如量程 0-30m/s 的风速仪，可设定校准点为：0.5m/s（低风速）、5m/s、10m/s、15m/s、20m/s、25m/s、30m/s（满量程）。

2. 核心校准设备与原理

• 标准风洞：实验室核心设备，能产生稳定、均匀、可精确调节的气流，分为 “吸入式风洞"（气流稳定度高，适合低风速校准）和 “开路式风洞"（量程大，适合高风速校准）。

• 标准参考仪器：需经国家计量认证（CMC 标志）、在校准有效期内，通常为：

• 低风速（<10m/s）：采用激光多普勒风速仪（LDV） 或高精度皮托管风速仪（测量气流总压与静压差，计算风速）。

• 高风速（>10m/s）：采用标准杯式风速仪（经溯源校准，精度等级高于被校仪器 1-2 个等级）。

3. 校准步骤

1. 安装与预热

• 将被校风速仪的传感器（探头 / 螺旋桨）固定在风洞测试段的中心位置，确保传感器正对气流方向，且周围无遮挡（避免气流扰动）。

• 同时安装标准参考仪器，两者间距不超过 10cm，处于同一气流截面，确保测量的是同一股气流。

• 接通被校仪器和标准仪器电源，预热 15-30 分钟（尤其是热线型和超声波型，需待电子元件稳定）。

2. 逐点校准测量

• 按设定的校准点，从低风速到高风速依次调节风洞风速，待气流稳定（标准仪器显示值波动≤±0.1m/s，持续 30 秒）后，记录被校仪器的显示值（记为X₁）和标准仪器的标准值（记为S₁）。

• 每个校准点重复测量 3 次，取平均值（X_avg和S_avg），避免偶然wu差。

• 完成高风速点后，需从高风速到低风速反向复测 1 次（检查仪器回程wu差，尤其机械型风速仪可能存在轴承滞后）。

3. 数据处理与wu差计算

• 绝对wu差：Δ = X_avg - S_avg（正值表示仪器显示偏大，负值表示偏小）

• 相对wu差：δ = (Δ / S_avg) × 100%（判断是否超出仪器标注的精度范围）

• 对每个校准点计算绝对wu差和相对wu差：

• 示例：某工业级风速仪标注精度 ±5%，在 10m/s 校准点，标准值S_avg=10.0m/s，被校仪器平均值X_avg=10.3m/s，则绝对wu差Δ=0.3m/s，相对wu差δ=3%，符合精度要求。

• 若wu差超出允许范围，实验室会通过仪器内部的校准程序（如调节电子元件参数、修正机械传动比）或出具 “修正因子表"，让用户在后续测量中通过公式修正（如实际风速 = 仪器显示值 × 修正因子）。

4. 出具校准报告

• 被校仪器信息（型号、编号、校准日期、有效期，通常为 1-2 年）；

• 校准依据（如国家标准 GB/T 19077-2010《风速仪》）；

• 各校准点的标准值、被校值、wu差、修正因子；

• 校准结论（合格 / 不合格 / 限用范围）。

• 校准完成后，实验室会出具带有CMC 标志的校准证书，包含以下核心信息：

二、现场对比校准（便捷，适用于无法送检的固定安装风速仪）

1. 关键前提

• 参考仪器：需为 “二级标准风速仪"（如精度 ±1.5% 的超声波风速仪），且在校准有效期内（优先选择刚校准完 3 个月内的仪器）。

• 环境要求：选择气流稳定的时段（避免暴雨、强阵风、涡流区），测量点需开阔（远离建筑物、树木、管道弯头，确保气流均匀）。

2. 操作步骤

1. 安装定位：将便携式标准风速仪与被校风速仪的传感器安装在同一高度（wu差≤5cm）、同一水平线上（间距 1-2 米，避免相互遮挡气流），两者均正对来风方向（机械型需手动对准，超声波型无需额外调整）。

2. 同步测量：待两台仪器显示稳定后（波动≤±0.2m/s），每隔 1 分钟记录 1 组数据，连续记录 10 组，分别计算两者的平均值（X_被校_avg和X_标准_avg）。

3. wu差判断：计算相对wu差δ = |(X_被校_avg - X_标准_avg) / X_标准_avg| × 100%，若δ≤被校仪器标注精度，则判定为 “现场校准合格"；若超出，需标记wu差范围，或联系厂家远程调试（部分智能风速仪支持通过软件修正）。

3. 注意事项

• 避免在 “非稳态气流" 中校准（如十字路口、狭窄通道），此类环境的局部风速波动会导致对比wu差增大。

• 对于管道内风速仪（如通风管道），需选择管道截面的 “均匀流段"（距管道弯头、阀门 5 倍管径以上的位置），且标准仪器和被校仪器需在同一截面的不同测点（按管道风速测量规范，取多个测点平均值对比）。

三、简易自检校准（初步排查，适用于日常维护与应急判断）

1. 利用 “已知固定风速源" 校准

• 工具准备：经标准校准的 “参考风扇"（如实验室用调速风扇，提前用标准风速仪标定不同档位的输出风速，例如：1 档 = 2m/s，2 档 = 5m/s，3 档 = 8m/s）。

• 操作方法：

1. 将风扇固定在水平桌面，出风口正对前方 1 米处（无遮挡），开启指定档位，待气流稳定（约 1 分钟）。

2. 将被校风速仪的传感器置于风扇出风口正前方 10-20cm 处（避免过于靠近导致气流紊乱），读取显示值。

3. 对比显示值与风扇标定的标准风速，若wu差≤10%（家用级仪器通常允许此范围），则仪器基本正常；若wu差 > 20%（如风扇标定 5m/s，仪器显示 7m/s），则需送修或专业校准。

2. 零风速校准（针对零点漂移）

• 适用场景：判断仪器在 “无风" 环境下是否显示准确（常见于电子类风速仪因元件老化导致零点漂移）。

• 操作方法：

1. 将风速仪放入密闭空间（如密封箱、无风的室内房间，确保气流速度≈0m/s）。

2. 静置 10 分钟，观察仪器显示值，若显示 “0±0.1m/s"（符合多数仪器的零点wu差要求），则零点正常；若持续显示 0.3m/s 以上，则存在零点漂移，需通过仪器自带的 “零点校准功能" 修正（部分仪器长按 “校准键" 可重置零点，具体参考说明书）。