風(fēng)力與風(fēng)速是氣象研究的重要指數(shù)，也是人們關(guān)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(fēng)速風(fēng)向，有利于各項活動地順利開展。
對于風(fēng)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(huán)境監(jiān)測等諸多方面都需要實時了解準確的風(fēng)速情況
那么，日常生活與生產(chǎn)中的風(fēng)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(yè)人士以及相關(guān)領(lǐng)域的?我們又該如何選擇測量儀器?
風(fēng)速儀
風(fēng)速儀是指將流速信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕囊环N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(fēng)速儀的部件運動，然后通過這種運動來間接測定風(fēng)的流速
發(fā)展歷史
結(jié)構(gòu)及原理
風(fēng)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(chǎn)生的靜壓力差來計算風(fēng)速。溫度傳感器則測量周圍空氣的溫度，因為風(fēng)速和溫度是密切相關(guān)的，溫度的變化會影響空氣的密度，從而影響風(fēng)速的測量。
具體來說，風(fēng)速儀通過把空氣流動引導(dǎo)到一個小孔中，測量小孔兩側(cè)的壓力差來計算風(fēng)速。當風(fēng)吹過小孔時，它會在進口側(cè)形成較高的壓力，而在出口側(cè)則形成較低的壓力。這種差異會被傳感器檢測到，并轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，通過計算得出風(fēng)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(yīng)力及兩點的速度相關(guān)性、時間相關(guān)性。
*測量壁面切應(yīng)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(jù)測得的探頭電阻就可確定溫度)。
分類及特點
熱式風(fēng)速計
熱式風(fēng)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(tài)下傳感器因風(fēng)而冷卻時產(chǎn)生的電阻變化，由此測試風(fēng)速，不能得出風(fēng)向的信息。除攜帶容易方便外成本性能比高，作為風(fēng)速計的標準產(chǎn)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(fēng)的影響而使到達時間延遲，由此測試風(fēng)速，3 次方時，可以知道風(fēng)向。傳感器部較大，在測試部周圍，有可能發(fā)生紊流，使流動不規(guī)則，用途受到限定，普及度低。
葉輪式
該方式是應(yīng)用風(fēng)車的原理，通過測試葉輪的轉(zhuǎn)數(shù)，測試風(fēng)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(fēng)速的測試和細小風(fēng)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(nèi)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(fēng)速。原理比較簡單，價格便宜，但與流動面必須設(shè)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(fēng)速計，而是作為高速域的風(fēng)速校正來使用。
測量標準
不同類型的風(fēng)速儀具有不同的測量標準:
測量范圍
風(fēng)速儀的測量范圍是指能夠測量的風(fēng)速范圍。葉輪式風(fēng)速儀通常測量范圍為0~60m/s，熱線式風(fēng)速儀為0~30m/s，超聲波式/皮托管風(fēng)速儀可達70m/s以上。
精度
精度是指測量結(jié)果與真實值之間的誤差。風(fēng)速儀的精度影響到數(shù)據(jù)的準確性。通常，風(fēng)速儀的精度為測量范圍的2%~5%。
響應(yīng)時間
響應(yīng)時間是指風(fēng)速儀對風(fēng)速變化的反應(yīng)時間。對于氣象、環(huán)保等領(lǐng)域，響應(yīng)時間要求較短，一般在1秒以內(nèi)。而航空領(lǐng)域?qū)憫?yīng)時間要求更高，通常在0.1秒以內(nèi)。
溫度
正確選擇風(fēng)速儀的流速探頭的一個附加標準是溫度:通常風(fēng)速儀的熱敏式傳感器的使用溫度約達士70°C，特制風(fēng)速儀的轉(zhuǎn)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(fēng)速儀 (CTA) 湍流和流量測量實用指南BSENIEC61400-12-2:2022基于機艙風(fēng)速儀 (英國標準)的發(fā)電風(fēng)力渦輪機的功率性能
國內(nèi)標準
JJF 1939-2021熱式風(fēng)速儀校準規(guī)范
JB/T11258-2011數(shù)字風(fēng)向風(fēng)速測量儀
GB/T30494-2014船和海上技術(shù)船用風(fēng)向風(fēng)速儀
