风速，是指空气相对于地球某一固定地点的运动速率，常用单位是m/s，1m/s=3.6km/h。风速没有等级，风力才有等级，风速是风力等级划分的依据。一般来讲，风速越大，风力等级越高，风的破坏性越大。风速是气候学研究的主要参数之一，大气中风的测量对于全球气候变化研究、航天事业以及军事应用等方面都具有重要作用和意义。风速测试有平均风速的测试和紊流成分（风的乱流1～150KHz、与变动不同）的测试。测试平均风速的方法有热线式、超音波式、叶轮式、及皮拖管式、多普勒激光测风雷达等。
风速的测量方法
1. 热线风速测试方法
该方式是测试处于通电状态下传感器因风而冷却时产生的电阻变化，由此测试风速，不能得出风向的信息。除携带容易方便外，性价比高，作为风速计的标准产品广泛地被采用。
热线风速计，一根被电流加热的金属丝，流动的空气使它散热，利用散热速率和风速的平方根成线性关系，再通过电子线路线性化（以便于刻度和读数），即可制成热线风速计。
金属丝通常用铂、铑、钨等熔点高、延展性好的金属制成。常用的丝直径为5μm，长为2mm；最小的探头直径仅1μm，长为0.2mm。根据不同的用途，热线探头还做成双丝、三丝、斜丝及V形、X形等。为了增加强度，有时用金属膜代替金属丝，通常在一热绝缘的基体上喷镀一层薄金属膜，称为热膜探头。热线探头在使用前必须进行校准。静态校准是在专门的标准风洞里进行的，测量流速与输出电压之间的关系并画成标准曲线；动态校准是在已知的脉动流场中进行的，或在风速仪加热电路中加上一脉动电信号，校验热线风速仪的频率响应，若频率响应不佳可用相应的补偿线路加以改善。
0至100m/s的流速测量范围可以分为三个区段：低速：0至5m/s；中速：5至40m/s；高速：40至100m/s。热线风速计用于0至5m/s的精确测量。
当在湍流中使用热线风速计时，来自各个方向的气流同时冲击热元件，从而会影响到测量结果的准确性。在湍流中测量时，热敏式风速仪流速传感器的示值往往高于转轮式风速计。因此，风速仪测量过程应尽量在通道的直线部分进行。直线部分的起点应至少在测量点前10×D（D=管道直径，单位为CM）外；终点至少在测量点后4×D处。流体截面应不得有遮挡（棱角，重悬，物等）。
图片源自：京东- TSI热线风速仪
热线风速仪有两种工作模式，分别为恒流式和恒温式:
【1】恒流式
通过热线的电流保持不变，温度变化时，热线电阻改变，因而两端电压变化，由此测量流速。利用风速探头进行测量。风速探头为一敏感部件。当有一恒定电流通过其加热线圈时，探头内的温度升高并于静止空气中达到一定数值。此时，其内测量元件热电偶产生相应的热电势，并被传送到测量指示系统，此热电势与电路中产生的基准反电势相互抵消，使输出信号为零，风速仪指针也能相应指于零点或显示零值。若风速探头端部的热敏感部件暴露于外部空气流中时，由于进行热交换，此时将引起热电偶热电势变化，并与基准反电势比较后产生微弱差值信号，此信号被测量仪表系统放大并推动电表指针变化从而指示当前风速或经过单片机处理后通过显示屏显示当前风速数值。
【2】恒温式
风速仪热线的温度保持不变，给风速敏感元件电流可调，在不同风速下使处于不同热平衡状态的风速敏感元件的工作温度基本维持不便，即阻值基本恒定，该敏感元件所消耗的功率为风速的函数。
恒温风速仪则是利用反馈电路使风速敏感元件的温度和电阻保持恒定。当风速变化时热敏感元件温度发生变化，电阻也随之变化，从而造成热敏感元件两端电压发生变化，此时反馈电路发挥作用，使流过热敏感元件的电流发生相应的变化，而使系统恢复平衡。上述过程是瞬时发生的，所以速度的增加就好像是电桥输出电压的增加，而速度的降低也等于是电桥输出电压的降。
2. 超音波式风速测试方法
超声波风速仪最早于 1950 年代被开发出来。超声波测量风速仪的基本原理：超声波在空所中传播时，顺风与逆风方向传播存在一个速度差，当传播固定的距离时，此速度差反映成一个时间差，这个时间差与待风速具有线性关系。对于特定方向的风速测量，可以采用一对收发一体的超声波传感器，保持传感器距离不变，按特定方向旋转，以固定频率发射超声波，通过测量两个方向上超声波到达时间，即可得支超声波在顺风和逆风下的传播速度，经过系统处理计算即可得到风速值。
超声波风速传感器采用时差法来实现风速的测量，性能可靠，携带方便，没有任何移动部件，而且不需维护和现场校准，是一种较为先进的测量风速的仪器。它与传统产品相比，测量精度高，量程宽，稳定性能好，低功耗，抗外界干扰能力强，可全天候工作，不受天气变化的影响，不需校准等优点。
它具有重量轻、没有移动部件、坚固耐用的特点，而且不需维护和现场校准，能同时输出风速和风向。可以与电脑、数据采集器或其它具有RS485或模拟输出相符合的采集设备连用。如果需要，也可以多台组成一个网络进行使用。由于它很好地克服了机械式风速风向仪固有的缺陷，因而能全天候地、长久地正常工作，越来越广泛地得到使用。它将是机械式风速仪的强有力替代品。超声波风速计的应用便利、精确，在很多领域都能灵活运用，广泛应用于城市环境监测、风力发电、气象监测、桥梁隧道、航海船舶、航空机场、各类风扇制造业、需要抽风排气系统的行业等。
图片来源：京东-风途超声波风速仪
3. 叶轮式风速测试方法
该方式是应用风车的原理，通过测试叶轮的转数，测试风速。是由叶轮和计算机构等组成，测量时使叶轮旋转面垂直于气流方向，并需注意转动方向。叶轮的转数通过机械传动或磁耦合方式进行转换，由显示机构输出风速值。风速计的叶轮式探头基于把转动转换成电信号，先经过一个临近感应开头，对叶轮的转动进行“计数”并产生一个脉冲系列，再经检测仪转换处理，即可得到转速值。风速仪的大口径探头（60mm,100mm）适合于测量中、小流速的紊流（如在管道出口）。风速计的小口径探头更适于测量管道横截面大于探险头横截面貌一新 100 倍以上的气流。
图片来源：京东-KIMO叶轮风速仪
4. 皮托管式风速测试方法
18世纪为法国物理学家H.皮托发明。简单的皮托管有一根端部带有小孔的金属细管为导压管，正对流束方向测出流体的总压力；另在金属细管前面附近的主管道壁上再引出一根导压管，测得静压力。差压计与两导压管相连，测出的压力即为动压力。根据伯努利定理，动压力与流速的平方成正比。因此用皮托管可测出流体的流速。在结构上进行改进后即成为组合式皮托管，即皮托-静压管。它是一根弯成直角的双层管。外套管与内套管之间封口，在外套管周围有若干小孔。测量时，将此套管插入被测管道中间。内套管的管口正对流束方向，外套管周围小孔的孔口恰与流束方向垂直，这时测出内外套管的压差即可计算出流体在该点的流速。皮托管常用以测量管道和风洞中流体的速度，也可测量河流速度。如果按规定测量得到各截面的流速，经过积分即可用以测量管道中流体的流量。但当流体中含有少量颗粒时，有可能堵塞测量孔，所以它只适于测量无颗粒流体的流量。所以，皮托管也可以用于测量风速及风的流量，这就是皮托管风速仪的原理。
图片来源：京东- KIMO风速仪
5.多普勒测风雷达
多普勒测风激光雷达是一个基于激光探测和测距技术的远程传感器。外差激光雷达的原理是：利用激光通过空气中微粒（云和雾中的灰尘、水滴，污染的气溶胶，盐晶体，生物质燃烧气溶胶）后向散射回波信号产生的多普勒频移进行测量，通过分析这些测量信息直接得到高时空分辨率、高精度的实时风场数据。
多普勒测风雷达是指利用多普勒效应测量大气中微粒相对于观察者的径向运动速度的“气象雷达”。可测出各高度上的水平风、垂直运动、湍流和风切变等，还能监测下冲气流、龙卷风、雷暴等危险天气现象。在机场设置的声多普勒测风雷达，可测定1000m高度以下的风向、风速的垂直分布；微波多普勒测风雷达，可测出500m高度以下的风场结构。安装在飞机上的脉冲多普勒激光雷达，用来探测强风暴中气流的速度。
图片来源：搜狐-多普勒测风激光雷达技术
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