측정환경과 풍속지시값의 관계는

측정환경과 풍속지시값의 관계는

온도, 습도, 압력 등의 측정 환경 변화는 풍속 지시치에 영향을 미칩니다.

각 오차에 대해서는 아래를 참조하시기 바랍니다.

이러한 변화량에 대한 보정이 필요합니다.

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실온의 변화에 대한 풍속 지시치의 보정에 대해서

많이사용되는 풍속계는 열선식 풍속계로 열방산량을 이용하여 풍속을 측정하고 있습니다.

만약 온도 보상이 되어 있지 않으면 측정 환경 온도에 따라 열방산량이 변화하여 같은 풍속이라도 환경 온도에 따라 측정치가 달라집니다.

이를 방지하기 위해 당사의 풍속계에서는 풍온도 동시에 측정하여 보정하고 있습니다(온도 보상).

따라서 온도 보상 범위 내에서라면 실온의 변화에 대해 풍속 지시치를 보정할 필요가 없습니다.

만약 온도 보상이 되어 있지 않으면, 실온이 1%변화하면 풍속값에는 몇 %(35%)의 오차가 생깁니다.

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습도 보정의 필요성에 대해서

상대 습도의 변화는 아네모 마스터 풍속계의 지시치에는 그다지 큰 영향을 주지 않습니다.

이론 계산(공기밀도: 열방산에 미치는 영향)에서는 상대습도가 55%~85%RH로 변화해도 풍속계의 지시치에서는 0.1%의 변화밖에 되지 않습니다.

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밀도 보정·압력 보정에 대해서

밀도ρ(density)는 단위부피 유체의 질량으로 정의됩니다.

열식 풍속계는 방산 열량을 풍속 값으로 환산하는 원리를 사용하고 있습니다.

방산열량은 아래의 식으로 표시됩니다.

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　방산열량QH=NuπλL(T-Ta) (kcal/h)

　Nu:누셀트수

　π : 원주율

　λ : 열전도율(kcal / mh°C)

　L: 원기둥(풍속소자) 길이(m)

　T: 가열체 온도(°C)

　Ta: 기체의 온도(°C)

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위 식의 Nu는 밀도에 영향을 미치기 때문에 이를 보정해야 합니다.

Nu와 공기 밀도ρ의 관계식을 전개하면,

　공기밀도ρ=1.2931×273.15/(273.15+t)×(P-0.378×H×Pw)/1.013×105

　　1.2931:0°C 표준 상태에서의 공기 밀도 (kg/m3)

　　t: 공기 온도(°C)

　　P: 대기압(Pa)

　　H: 상대습도(%RH)

　　Pw: t°C에서의 포화수증기압(Pa)

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공기밀도는 위의 식과 같이 온도와 압력과의 관계식으로 나타납니다.

풍속계는 온도에 대해서는 온도 보상이 되어 있습니다만, 압력에 대해서는 보정이 필요합니다.

위의 공기밀도 식에서 H와 Pw를 무시하면 P/(1.013×105)의 비율로 공기밀도가 압력에 의해 변화하는 것을 알 수 있습니다.

따라서 대기압에 대한 보정은 아래의 식과 같이 됩니다.

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　Um=Uc×1.013×105/Pm

　　진정한 풍속값(m/s)

　　Uc: 지시 풍속값(m/s)

　　Pm: 측정 시 압력(Pa)

 

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