【11】測定環境と風速指示値の関係について

温度・湿度・圧力などの測定環境の変化は、風速指示値に影響を与えます。各誤差については、下記をご参照願います。これらの変化量に対する補正が必要です。
 
室温の変化に対する風速指示値の補正について
当社の風速計は熱線式風速計で、熱放散量を利用して風速を測定しています。もし、温度補償がされていないと、測定環境温度によって熱放散量が変化してしまい、同じ風速でも環境の温度によって測定値が異なってしまいます。これを防ぐため、当社の風速計では風温も同時に測定し、補正しています（温度補償）。したがって、温度補償範囲内であれば、室温の変化に対して風速指示値を補正する必要はありません。もし温度補償がされていなければ、室温が1％変化すると風速値には数％（3～5％）の誤差が生じます。
 
湿度補正の必要について
相対湿度の変化は、アネモマスター風速計の指示値にはそれほど大きな影響を与えません。理論計算（空気密度：熱放散への影響）では、相対湿度が55％～85%RHに変化しても、風速計の指示値では0.1%の変化にしかなりません。
 
密度補正・圧力補正について
密度ρ（density）は、単位体積の流体の質量として定義されます。熱式風速計は、放散熱量を風速値に換算する原理を用いています。放散熱量は下の式で表されます。
 
　放散熱量Q_H＝N_uπλL(T-T_a)（kcal/h）
　N_u:ヌッセルト数
　π:円周率
　λ:熱伝導率（kcal / mh℃）
　L:円柱（風速素子）の長さ（m）
　T:加熱体温度（℃）
　T_a:気体の温度（℃）
 
上の式のN_uは密度に影響するので、これを補正する必要があります。
N_uと空気密度ρの関係式を展開すると、
　空気密度ρ＝1.2931×273.15/(273.15＋t)×(P－0.378×H×P_w)/1.013×10^５
　　1.2931:0℃標準状態での空気密度 （kg/m³）
　　t:空気温度（℃）
　　P:大気圧（Pa）
　　H:相対湿度（％RH）
　　P_w:t℃における飽和水蒸気圧（Pa）
 
空気密度は、上の式のように温度と圧力との関係式で表されます。当社の風速計では、温度については温度補償がされていますが、圧力については補正が必要になります。
上の空気密度の式からHとP_wを無視すると、P/(1.013×10⁵)の割合で空気密度が圧力によって変化することが分かります。したがって、大気圧に対する補正は下の式のようになります。
 
　U_m＝U_c×1.013×10^５/P_m
　　U_m:真の風速値（m/s）
　　U_c:指示風速値（m/s）
　　P_m:測定時の圧力（Pa）