测风员培训ppt课件
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全面的测定风速、风量，每个矿井都必须 建立完善的测风制度和分布合理的固定测 风站。对测风站的要求如下： （1）应在矿井的总进风、总回风，各水平、 各翼的总进风、总回风，各采区和各用风 地点的进、回风巷中设置测风站，但要避 免重复设置。
.
（2）测风站应设在平直的巷道中，其 前后各10m范围内不得有风流分叉、 断面变化、障碍物和拐弯等局部阻力。
.
（四）超声波风速计 超声波风速计是利用超声波技术，
通过测量气流的卡蔓涡街频率来测 定风速的仪器，目前主要用于集中 监控系统中的风速传感器。它的特 点是结构简单，寿命长，性能稳定， 不受风流的影响，精度高，风速测 量范围大。
.
三、测风方法及步骤 （一）测风地点 井下测风要在测风站内进行，为了准确、
（5）计算通过测风站的风量
Q = v均S =4.94×8.4=41.50m3/s
经计算得知，测风站内的风速为4.94 m/s，通过的风量为41.50m3/s。
.
四、微风测量
当风速很小（低于0.1～0.2m/s）时，可以采用烟 雾、气味或者粉末作为风流的传递物进行风速测 定。用下式计算巷道内的平均风速：
布是不均匀的。一般来说，位于巷道轴心部分 的风速最大，靠近巷道周壁部分的风速最小， 如图1-1所示，通常所谓巷道内的风速都是指平
均风速v均。 平均风速v均与最大风速v大的比值叫做巷道的风
速分布系数（速度场系数），用K速表示，其值 与井巷粗糙程度有关，巷道周壁越光滑，K速就
越大，即断面上的风速分布越均匀。
.
（二）热效式风表 我国目前生产的主要是热球式风速计。
它的测风原理是，一个被加热的物体置于 风流中，其温度随风速大小和散热多少而 变化，通过测量物体在风流中的温度便可 测量风速。由于只能测瞬时风速，且测风 环境中的灰尘及空气湿度等对它也有一定 的影响，所以这种风表使用不太广泛，多 用于微风测量。
（1-2）
式中 v真——真风速，m/s；
a——表明风表启动初速的常数，决定
于风表转动部件的惯性和摩擦力；
b——校正常数，决定于风表的构造尺
寸；
v表——风表的指示风速，m/s。
.
目前我国生产和使用的叶轮式风表主要有： DFA—2型（中速）、DFA—3型（微速）、 DFA—4型（高速）、AFC—121（中、高 速）、EM9（中速）等。机械叶轮式风表 的特点是体积小，重量轻，重复性好，使 用及携带方便，测定结果不受气体环境影 响；缺点是精度低，读数不直观，不能满 足自动化遥测的需要。
测风员培训课件
达竹公司柏林煤矿
.
井巷中风速与风量的测定
.
主要内容：
一、井巷断面上的风速分布 二、测风仪表 三、测风方法及步骤 四、微风测量 目的：能正确选用测风仪表、能根据巷
道特点选择正确测风方法及步骤并会 计算、校正。
.
概述
单位时间内通过井巷断面的空气体积叫做风量， 它等于井巷的断面积与通过井巷的平均风速的乘 积。因此，测量风量时必然测定风速。
.
式中 v表——风表测得的表速，m/s；
n——风表刻度盘的读数，取三次平均值，
m；
t——测风时间，一般60s。
（3）根据表速查风表校正曲线，求出真风速
v真。
（4）根据测风员的站立姿势，将真风速乘以
校正系数K得实际平均风速v均，即：
v均=Kv真 ，m/s
（1-
.ຫໍສະໝຸດ Baidu
（5）根据测得的平均风速和测风站的断面积， 按下式计算巷道通过的风量：
.
（三）电子叶轮式风表 电子叶轮式风表由机械结构的叶轮和数据处理
显示器组成。它的测定原理是，叶轮在风流的作 用下旋转，转速与风速成正比，利用叶轮上安装 的一些附件，根据光电、电感等原理把叶轮的转 速转变成电量，利用电子线路实现风速的自动记 录和数字显示。它的特点是读数和携带方便，易 于实现遥测。如MSF—1型风速计就是利用电感 变换元件的电子叶轮式风速计。
风表按风速的测量范围不同分为高速风表 （0.8~25m/s）、中速风表（0.5~10m/s）和微 （低）速风表（0.3~5m/s）三种。三种风表的结 构大致相同，只是叶片的厚度不同，起动风速有 差异。
.
由于风表结构和使用中机件磨损、腐 蚀等影响，通常风表的计数器所指示 的风速并不是实际风速，表速（指示
.
测风时，根据测风员的站立姿势不同又分 为迎面法和侧身法两种。
迎面法是测风员面向风流，将手臂伸向前 方测风。由于测风断面位于人体前方，且 人体阻挡了风流，使风表的读数值偏小， 为了消除人体的影响，需将测得的真风速 乘以1.14的校正系数，才能得到实际风速。
.
侧身法是测风员背向巷道壁站立，手持风表将手 臂向风流垂直方向伸直，然后在巷道断面内作均 匀移动。由于测风员立于测风断面内减少了通风 面积，从而增大了风速，测量结果较实际风速偏
=334m/min
v表=n/t=334/60=5.57m/s
（3）查风表校正曲线，求真风速
根据v表= 5.57m/s，查图1-8可得真风速为
5.2m/s。 （4）求平均风速
v均=Kv真 其中 K=（S－0.4）/S=（8.4－0.4）
/8.4=0.95
v =0.95×5.2=4.94m./s
大，故需对测得的真风速进行校正。校正系数K
由下式计算：
（1-3）
式中 ：S——测风站的断面积，m2；
0.4——测风员阻挡风流的面积，m2。
.
（三）用机械式风表测风步骤 （1）测风员进入测风站或待测巷道中，先估测
风速范围，然后选用相应量程的风表。 （2）取出风表和秒表，先将风表指针和秒表回
零，然后使风表叶轮平面迎向风流，并与风流方 向垂直，待叶轮转动正常后（约20~30s），同时 打开风表的计数器开关和秒表，在1min的时间内， 风表要均匀地走完测量路线（或测量点），然后 同时关闭秒表和计数器开关，读取风表指针读数。 为保证测定准确，一般在同一地点要测三次，取 平均值，并按下式计算表速：
.
（二）测风方法 为了测得平均风速，可采用线路法
或定点法。线路法是风表按一定的线 路均匀移动，如图1-4所示；定点法 是将巷道断面分为若干格，风表在每 一个格内停留相等的时间进行测定， 如图1-5所示，根据断面大小，常用 的有9点法、12点法等。
.
图1-4 线路法测风
图1-5 定点法测风
m。
.
（四）测风时应注意的问题
（1）风表的测量范围要与所测风速相 适应，避免风速过高、过低造成风表 损坏或测量不准；
（2）风表不能距离人体和巷道壁太近， 否则会引起较大误差；
（3）风表叶轮平面要与风流方向垂直， 偏角不得超过10°，在倾斜巷道中测 风时尤其要注意；
.
（4）按线路法测风时，路线分布要合理， 风表的移动速度要均匀，防止忽快忽慢， 造成读数偏差；
《规程》140条规定：矿井必须建立测风制度， 每10天进行一次全面测风。对采掘工作面和其它 用风地点，应根据实际需要随时测风，每次测风 结果应记录并写在测风地点的记录牌上。（手册、 报表）
.
矿井应根据测风结果采取措施，进行风量调节。 一、井巷断面上的风速分布 空气在井巷中流动时，风速在巷道断面上的分
风速）v表与实际风速（真风速）v真的
关系可用风表校正曲线来表示。风表 出厂时都附有该风表的校正曲线，风 表使用一段时间后，还必须按规定重 新进行检修和校正，得出新的风表校 正曲线。图1-3为风表校正曲线示意图。
.
图1-3 风表校正曲线示意图 .
风表的校正曲线还可用下面的表达式来表 示：
v真＝a＋bv表
.
据 护调 巷查 道，，对K速于=0砌.6碹8~巷0.道82，；K无速=支0.护8~巷0.道86，；K木速 棚支
=0.74~0.81。
图1-1 巷道中的风速分布
注意：由于受到井巷断面形状、支护形式、直线 程度及障碍物的影响，最. 大风速不一定正好位于
二、测风仪表 测量井巷风速的仪表叫风表，又称风速计。目前，
煤矿中常用的风表按结构和原理不同可分为机械 式、热效式、电子叶轮式和超声波式等几种。 （一）机械式风表 机械式风表是目前煤矿使用最广泛的风表。它全 部采用机械结构，多用于测量平均风速，也可以 用于点风速的测定。按其感受风力部件的形状不 同，又分为叶轮式和杯式两种，其中，杯式主要 用于气象部门，也可用于煤矿井下；叶轮式在煤 矿中应用广泛，是本节介绍的重点。
（3）若测风站位于巷道断面不规整处， 其四壁应用其它材料衬壁呈固定形状 断面，长度不得小于4m。
.
（4）采煤工作面不设固定的测风站， 但必须随工作面的推进选择支护完 好、前后无局部阻力物的断面上测 风。
（5）测风站内应悬挂测风记录板 （牌），记录板上写明测风站的断 面积、平均风速、风量、空气温度、 大气压力、瓦斯和二氧化碳浓度、 测定日期以及测定人等项目。
.
机械叶轮式风表由叶轮、传动蜗轮、蜗杆、计数
器、回零压杆、离合闸板、护壳等构成，如图1-2 所示。
图1-2 机械叶轮式风表
1—叶轮；2—蜗杆轴；3—计数器；4—离合闸板； 5—回零压杆；6—护壳
.
风表的叶轮由8个铝合金叶片组成，叶片与转轴 的垂直平面成一定的角度，当风流吹动叶轮时， 通过传动机构将运动传给计数器3，指示出叶轮 的转速。离合闸板4的作用是使计数器与叶轮轴 联结或分开，用来开关计数器。回零压杆5的作 用是能够使风表的表针回零。
4、井下某测风地点为半圆拱型断面，净高2.8m， 净宽3m，用侧身法测得三次的风表读数分别为 286、282、288，测定时间均为1min，该风表的
校正曲线表达式为v真=0.23+1.002v表（m/s），试
求该处的风速和通过的风量各为多少？（4.74 m/s；35.12 m3/s）
.
解：（1）检验三次测量结果的最大误差是否超过 5%
E=（最大读数－最小读数）/最小读数×100%
=（340－325）/325×100% =4.62%＜5% 三次测量结果的最大误差小于5%，测量数据精
度符合要求。
.
(2)计算风表的表速
n =（n1+n2+n3）/3 =（325+328+340）/3
（5）秒表和风表的开关要同步，确保在 1min内测完全线路（或测点）；
（6）有车辆或行人时，要等其通过后风流 稳定时再测；
（7）同一断面测定三次，三次测得的计数 器读数之差不应超过5%，然后取其平均值。
.
例1-3 在某矿井井下的测风站内测风，测风站的 断面积是8.4m2，用侧身法测得的三次读数分别 为325、338、340，每次测风时间均是1min。求 算该测风站的风速和通过测风站的风量各是多少？ （风表校正曲线如图1-8所示）
Q=v均S
（1-6）
式中 Q——测风巷道通过的风量，m3/s；
S——测风站的断面积，m2，按下列公式
测算：
矩形和梯形巷道：S=H·B
（1-7）
三心拱巷道： S=B（H－0.07B） (1-8)
半圆拱巷道： S=B（H－0.11B） （1-9）
H——巷道净高，m；
B——梯形巷道为半高处宽度，拱形巷道为净宽，
（1-10）
式中 v——巷道断面内的平均风速，m/s；
L——风流流经的巷道距离，m；
t——风流流经巷道所用的时间，s。
.
思考题：
1、风表按原理和测风范围分为几类？机械叶轮式 风表的优缺点各是什么？
2、风表测风时为什么要校正其读数？迎面法与侧 身法测风的校正系数为何不同？
3、测风的步骤有哪些？应注意哪些问题？
.
（2）测风站应设在平直的巷道中，其 前后各10m范围内不得有风流分叉、 断面变化、障碍物和拐弯等局部阻力。
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（四）超声波风速计 超声波风速计是利用超声波技术，
通过测量气流的卡蔓涡街频率来测 定风速的仪器，目前主要用于集中 监控系统中的风速传感器。它的特 点是结构简单，寿命长，性能稳定， 不受风流的影响，精度高，风速测 量范围大。
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三、测风方法及步骤 （一）测风地点 井下测风要在测风站内进行，为了准确、
（5）计算通过测风站的风量
Q = v均S =4.94×8.4=41.50m3/s
经计算得知，测风站内的风速为4.94 m/s，通过的风量为41.50m3/s。
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四、微风测量
当风速很小（低于0.1～0.2m/s）时，可以采用烟 雾、气味或者粉末作为风流的传递物进行风速测 定。用下式计算巷道内的平均风速：
布是不均匀的。一般来说，位于巷道轴心部分 的风速最大，靠近巷道周壁部分的风速最小， 如图1-1所示，通常所谓巷道内的风速都是指平
均风速v均。 平均风速v均与最大风速v大的比值叫做巷道的风
速分布系数（速度场系数），用K速表示，其值 与井巷粗糙程度有关，巷道周壁越光滑，K速就
越大，即断面上的风速分布越均匀。
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（二）热效式风表 我国目前生产的主要是热球式风速计。
它的测风原理是，一个被加热的物体置于 风流中，其温度随风速大小和散热多少而 变化，通过测量物体在风流中的温度便可 测量风速。由于只能测瞬时风速，且测风 环境中的灰尘及空气湿度等对它也有一定 的影响，所以这种风表使用不太广泛，多 用于微风测量。
（1-2）
式中 v真——真风速，m/s；
a——表明风表启动初速的常数，决定
于风表转动部件的惯性和摩擦力；
b——校正常数，决定于风表的构造尺
寸；
v表——风表的指示风速，m/s。
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目前我国生产和使用的叶轮式风表主要有： DFA—2型（中速）、DFA—3型（微速）、 DFA—4型（高速）、AFC—121（中、高 速）、EM9（中速）等。机械叶轮式风表 的特点是体积小，重量轻，重复性好，使 用及携带方便，测定结果不受气体环境影 响；缺点是精度低，读数不直观，不能满 足自动化遥测的需要。
测风员培训课件
达竹公司柏林煤矿
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井巷中风速与风量的测定
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主要内容：
一、井巷断面上的风速分布 二、测风仪表 三、测风方法及步骤 四、微风测量 目的：能正确选用测风仪表、能根据巷
道特点选择正确测风方法及步骤并会 计算、校正。
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概述
单位时间内通过井巷断面的空气体积叫做风量， 它等于井巷的断面积与通过井巷的平均风速的乘 积。因此，测量风量时必然测定风速。
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式中 v表——风表测得的表速，m/s；
n——风表刻度盘的读数，取三次平均值，
m；
t——测风时间，一般60s。
（3）根据表速查风表校正曲线，求出真风速
v真。
（4）根据测风员的站立姿势，将真风速乘以
校正系数K得实际平均风速v均，即：
v均=Kv真 ，m/s
（1-
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（5）根据测得的平均风速和测风站的断面积， 按下式计算巷道通过的风量：
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（三）电子叶轮式风表 电子叶轮式风表由机械结构的叶轮和数据处理
显示器组成。它的测定原理是，叶轮在风流的作 用下旋转，转速与风速成正比，利用叶轮上安装 的一些附件，根据光电、电感等原理把叶轮的转 速转变成电量，利用电子线路实现风速的自动记 录和数字显示。它的特点是读数和携带方便，易 于实现遥测。如MSF—1型风速计就是利用电感 变换元件的电子叶轮式风速计。
风表按风速的测量范围不同分为高速风表 （0.8~25m/s）、中速风表（0.5~10m/s）和微 （低）速风表（0.3~5m/s）三种。三种风表的结 构大致相同，只是叶片的厚度不同，起动风速有 差异。
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由于风表结构和使用中机件磨损、腐 蚀等影响，通常风表的计数器所指示 的风速并不是实际风速，表速（指示
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测风时，根据测风员的站立姿势不同又分 为迎面法和侧身法两种。
迎面法是测风员面向风流，将手臂伸向前 方测风。由于测风断面位于人体前方，且 人体阻挡了风流，使风表的读数值偏小， 为了消除人体的影响，需将测得的真风速 乘以1.14的校正系数，才能得到实际风速。
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侧身法是测风员背向巷道壁站立，手持风表将手 臂向风流垂直方向伸直，然后在巷道断面内作均 匀移动。由于测风员立于测风断面内减少了通风 面积，从而增大了风速，测量结果较实际风速偏
=334m/min
v表=n/t=334/60=5.57m/s
（3）查风表校正曲线，求真风速
根据v表= 5.57m/s，查图1-8可得真风速为
5.2m/s。 （4）求平均风速
v均=Kv真 其中 K=（S－0.4）/S=（8.4－0.4）
/8.4=0.95
v =0.95×5.2=4.94m./s
大，故需对测得的真风速进行校正。校正系数K
由下式计算：
（1-3）
式中 ：S——测风站的断面积，m2；
0.4——测风员阻挡风流的面积，m2。
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（三）用机械式风表测风步骤 （1）测风员进入测风站或待测巷道中，先估测
风速范围，然后选用相应量程的风表。 （2）取出风表和秒表，先将风表指针和秒表回
零，然后使风表叶轮平面迎向风流，并与风流方 向垂直，待叶轮转动正常后（约20~30s），同时 打开风表的计数器开关和秒表，在1min的时间内， 风表要均匀地走完测量路线（或测量点），然后 同时关闭秒表和计数器开关，读取风表指针读数。 为保证测定准确，一般在同一地点要测三次，取 平均值，并按下式计算表速：
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（二）测风方法 为了测得平均风速，可采用线路法
或定点法。线路法是风表按一定的线 路均匀移动，如图1-4所示；定点法 是将巷道断面分为若干格，风表在每 一个格内停留相等的时间进行测定， 如图1-5所示，根据断面大小，常用 的有9点法、12点法等。
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图1-4 线路法测风
图1-5 定点法测风
m。
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（四）测风时应注意的问题
（1）风表的测量范围要与所测风速相 适应，避免风速过高、过低造成风表 损坏或测量不准；
（2）风表不能距离人体和巷道壁太近， 否则会引起较大误差；
（3）风表叶轮平面要与风流方向垂直， 偏角不得超过10°，在倾斜巷道中测 风时尤其要注意；
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（4）按线路法测风时，路线分布要合理， 风表的移动速度要均匀，防止忽快忽慢， 造成读数偏差；
《规程》140条规定：矿井必须建立测风制度， 每10天进行一次全面测风。对采掘工作面和其它 用风地点，应根据实际需要随时测风，每次测风 结果应记录并写在测风地点的记录牌上。（手册、 报表）
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矿井应根据测风结果采取措施，进行风量调节。 一、井巷断面上的风速分布 空气在井巷中流动时，风速在巷道断面上的分
风速）v表与实际风速（真风速）v真的
关系可用风表校正曲线来表示。风表 出厂时都附有该风表的校正曲线，风 表使用一段时间后，还必须按规定重 新进行检修和校正，得出新的风表校 正曲线。图1-3为风表校正曲线示意图。
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图1-3 风表校正曲线示意图 .
风表的校正曲线还可用下面的表达式来表 示：
v真＝a＋bv表
.
据 护调 巷查 道，，对K速于=0砌.6碹8~巷0.道82，；K无速=支0.护8~巷0.道86，；K木速 棚支
=0.74~0.81。
图1-1 巷道中的风速分布
注意：由于受到井巷断面形状、支护形式、直线 程度及障碍物的影响，最. 大风速不一定正好位于
二、测风仪表 测量井巷风速的仪表叫风表，又称风速计。目前，
煤矿中常用的风表按结构和原理不同可分为机械 式、热效式、电子叶轮式和超声波式等几种。 （一）机械式风表 机械式风表是目前煤矿使用最广泛的风表。它全 部采用机械结构，多用于测量平均风速，也可以 用于点风速的测定。按其感受风力部件的形状不 同，又分为叶轮式和杯式两种，其中，杯式主要 用于气象部门，也可用于煤矿井下；叶轮式在煤 矿中应用广泛，是本节介绍的重点。
（3）若测风站位于巷道断面不规整处， 其四壁应用其它材料衬壁呈固定形状 断面，长度不得小于4m。
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（4）采煤工作面不设固定的测风站， 但必须随工作面的推进选择支护完 好、前后无局部阻力物的断面上测 风。
（5）测风站内应悬挂测风记录板 （牌），记录板上写明测风站的断 面积、平均风速、风量、空气温度、 大气压力、瓦斯和二氧化碳浓度、 测定日期以及测定人等项目。
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机械叶轮式风表由叶轮、传动蜗轮、蜗杆、计数
器、回零压杆、离合闸板、护壳等构成，如图1-2 所示。
图1-2 机械叶轮式风表
1—叶轮；2—蜗杆轴；3—计数器；4—离合闸板； 5—回零压杆；6—护壳
.
风表的叶轮由8个铝合金叶片组成，叶片与转轴 的垂直平面成一定的角度，当风流吹动叶轮时， 通过传动机构将运动传给计数器3，指示出叶轮 的转速。离合闸板4的作用是使计数器与叶轮轴 联结或分开，用来开关计数器。回零压杆5的作 用是能够使风表的表针回零。
4、井下某测风地点为半圆拱型断面，净高2.8m， 净宽3m，用侧身法测得三次的风表读数分别为 286、282、288，测定时间均为1min，该风表的
校正曲线表达式为v真=0.23+1.002v表（m/s），试
求该处的风速和通过的风量各为多少？（4.74 m/s；35.12 m3/s）
.
解：（1）检验三次测量结果的最大误差是否超过 5%
E=（最大读数－最小读数）/最小读数×100%
=（340－325）/325×100% =4.62%＜5% 三次测量结果的最大误差小于5%，测量数据精
度符合要求。
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(2)计算风表的表速
n =（n1+n2+n3）/3 =（325+328+340）/3
（5）秒表和风表的开关要同步，确保在 1min内测完全线路（或测点）；
（6）有车辆或行人时，要等其通过后风流 稳定时再测；
（7）同一断面测定三次，三次测得的计数 器读数之差不应超过5%，然后取其平均值。
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例1-3 在某矿井井下的测风站内测风，测风站的 断面积是8.4m2，用侧身法测得的三次读数分别 为325、338、340，每次测风时间均是1min。求 算该测风站的风速和通过测风站的风量各是多少？ （风表校正曲线如图1-8所示）
Q=v均S
（1-6）
式中 Q——测风巷道通过的风量，m3/s；
S——测风站的断面积，m2，按下列公式
测算：
矩形和梯形巷道：S=H·B
（1-7）
三心拱巷道： S=B（H－0.07B） (1-8)
半圆拱巷道： S=B（H－0.11B） （1-9）
H——巷道净高，m；
B——梯形巷道为半高处宽度，拱形巷道为净宽，
（1-10）
式中 v——巷道断面内的平均风速，m/s；
L——风流流经的巷道距离，m；
t——风流流经巷道所用的时间，s。
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思考题：
1、风表按原理和测风范围分为几类？机械叶轮式 风表的优缺点各是什么？
2、风表测风时为什么要校正其读数？迎面法与侧 身法测风的校正系数为何不同？
3、测风的步骤有哪些？应注意哪些问题？