一、设备简介
美国TSI Incorporated生产的VelociCalc 9565系列多功能风速仪是通风系统检测与洁净环境气流监测的经典仪表之一。
其核心设计理念是模块化：主机通过标准7针迷你DIN接口可接入不同探头（Velocity、Temperature、Humidity、CO、CO₂、VOC等），实现多种空气参数同步测量。
本文所涉及的设备型号为：
主机：TSI 9565-P-NB
含差压传感器（Pressure Sensor），但无蓝牙模块（No Bluetooth）。
探头：TSI 964 Probe
热式风速+温湿度探头（Air Velocity, Temperature and Humidity Straight Probe）。
两者配合可同时输出风速、风量、温度、相对湿度、差压等关键参数。典型应用场景包括：
实验室通风柜风速测试
洁净厂房层流均匀性检测
空调系统风口风量平衡测量
HVAC 系统调试与节能评估
二、工作原理与结构说明
1. 热式风速测量原理
TSI 964探头内部采用恒温差热膜式传感器（Hot-film Anemometer）。
其原理如下：
探头中微型铂丝受电加热，形成温度差ΔT；
当气流流经探头，热量被空气带走；
为保持恒温差，电桥自动调节加热电流；
维持该ΔT所需的功率与气流速度成平方关系。
经过标定曲线换算，即可得到风速v (m/s)。
探头内还包含温湿度补偿电路，用以修正空气密度与温度变化带来的误差。
2. 差压测量模块
9565-P-NB主机内部带有±15 in.H₂O（±3735 Pa）高精度差压传感器，通过正负两个气口可实现：
3. 主机与探头接口
主机底部的7针Mini-DIN接口同时承担以下功能：
电源供给（+5 VDC）；
模拟信号输入（风速、温度、湿度）；
数字通讯识别（探头ID、校准系数）。
当探头接入后，主机会自动识别型号与校准系数（Probe ID EPROM），并在屏幕上显示对应参数选项。若识别失败，则会出现“Probe Error”或风速为0的现象。
三、正常测量与操作要点
1. 上电与预热
根据手册第3章要求，仪器上电后应预热约5分钟，以使差压与风速传感器温度稳定，然后再执行“Zero Pressure”操作。
2. 探头安装与方向
探头上有一个方向定位点（orientation dimple），使用时应面向来流方向；
至少3英寸探头段应置于气流中，以确保温湿度传感器完全暴露；
拉伸伸缩杆时应握住金属管而非电缆，防止内部线缆断裂。
3. 显示与测量设置
用户可在Display Setup菜单中选择最多5个显示参数（1个主显示+4个副显示）。
常见配置为：
注意：Pitot Velocity与AF Probe Velocity不能同时开启，否则系统只取一个通道。
四、故障现象分析：风量为0的本质原因
在用户反馈中，“风速、风量为0，差压仍有读数”是最典型的异常现象。
结合实测照片与官方手册，可归纳为以下几种可能性：
1. 探头识别失败（最常见）
当主机未能识别964探头的EPROM数据时，显示界面仅保留主机内部测量项（如差压、温度、Baro Press），风速、风量均为0.00 m/s。
手册中“Probe is plugged in, but instrument does not recognize it”条目给出的处理方法是：
Cause: Probe was plugged in when instrument was ON.
Action: Turn instrument OFF and then turn it back ON。
若重新插拔仍无效，说明：
插头针脚氧化或接触不良；
探头识别电路（ID线或EEPROM）故障。
2. 探头测量元件烧毁
964探头内部的热膜传感元件极细（直径 < 100 µm），若在高温、高湿或含尘环境使用，极易烧断。
损坏后：
主机仍能识别型号；
但风速始终为0.00；
无“Probe Error”提示。
这是“表面正常但数值为0”的典型特征。
建议使用万用表检测插头各针脚间阻值（应有数百至数千欧），若完全开路则已损坏。
3. 测量模式设置错误
在Display Setup或Flow Setup中，若未启用“Velocity”或“Flow”项，屏幕将不显示风速数据。
此外，若Flow被设为Primary，而Velocity未设为Secondary，也会导致Flow不显示。
4. 探头线缆或接口接触不良
频繁插拔或弯折会导致内部线缆断裂。
建议：
观察插头处是否松动；
插拔时有无松紧感；
可轻轻晃动线缆观察读数是否闪动。
5. 主机接口损坏
若换用正常探头仍无识别，则主机底部7针接口焊点或采样电路损坏，需要工厂级维修。
TSI手册建议此类情况“Factory service required on instrument”。
五、系统化排查流程
| 步骤 | 检查项目 | 说明与判定 | 处理建议 |
|---|
| ① | 重启并重新插拔探头 | 确保在断电状态下插入 | 若恢复正常，为软件识别问题 |
| ② | 查看“Probe Info”菜单 | 是否能显示Probe 964 Serial No. | 若空白，接触或ID电路故障 |
| ③ | 切换Display Setup | 启用Velocity与Flow显示项 | 若数值仍为0，则硬件问题 |
| ④ | 换另一支探头 | 用已知正常964探头验证 | 若正常→原探头坏；若仍为0→主机坏 |
| ⑤ | 检测针脚阻值 | 热丝开路判定 | 探头需更换或返厂维修 |
| ⑥ | 校准或恢复出厂设置 | 检查内部配置异常 | 若仍无效→送TSI授权服务中心 |
六、维护与校准建议
1. 日常维护
避免在含油烟、粉尘或强风区域长时间使用；
每次使用后应用干燥空气轻吹探头口，保持洁净；
存放时应放入防潮盒，避免高温暴晒；
长期不用时应取出主机电池以防腐蚀。
2. 校准周期
TSI官方建议每年送校一次以保持测量精度，并可通过CALIBRATION菜单执行现场微调。
但需注意：现场校准仅为微调，完整校准须返厂。
3. 校准点参考
| 参数 | 校准范围 | 精度要求 |
|---|
| 风速 | 0 – 50 m/s | ±3%读数或±0.015 m/s |
| 温度 | –10 – 60 °C | ±0.3 °C |
| 相对湿度 | 5 – 95 %RH | ±3 %RH |
| 差压 | ±3735 Pa | ±1 %读数±1 Pa |
七、深入理解：热式风速探头损坏的机理
热膜式风速探头是高灵敏但脆弱的器件。
其失效模式主要包括：
电热丝烧断：电路短暂过流或接触瞬断造成瞬间高温；
污染沉积：灰尘附着改变散热特性，导致读数偏低；
湿气冷凝：水汽附着形成绝缘层或击穿；
线缆断裂：反复弯折导致内部导线疲劳断线。
其中第1与第4类最为常见，也是导致“0 m/s”最直接的原因。
在维修时应重点检查：
插头到探头头部的连续性；
热敏元件是否可见烧蚀痕迹；
若有条件，可用TSI原厂探头互换法确认。
八、实际维修案例总结
案例背景
某实验室使用TSI 9565-P-NB与964探头测量通风柜排风量。设备使用约三年，近期出现：
启动后显示正常、差压值波动、但风速与风量始终为0.00 m/s、0.00 L/s。
检查过程
探头信息中能识别型号与序列号 → 主机通讯正常；
拔插探头多次仍为0；
打开探头头部，发现热膜传感元件发黑；
万用表测量探头信号针脚阻值：开路；
→ 判断热膜元件烧毁。
维修处理
更换TSI原装964 Probe；
主机重新检测正常；
经比对风速校准结果偏差 < 1.8%。
**结论：**风速为0 的原因确认为探头热膜开路。
九、延伸讨论：差压功能的验证
虽然风速通道失效，但9565-P-NB仍可通过Pitot管+差压端口进行空气流速计算。
连接方式：
当风速探头失效时，可作为临时替代方案继续进行通风测试。
十、安全与使用注意事项
勿在高压电环境使用：探头金属部分可能导致触电风险；
勿试图自行拆解主机：会使质保失效；
操作温度限制：主机 5 – 45 °C，探头 –10 – 60 °C；
最大过压：7 psi（48 kPa），超过则可能损坏压力传感器。
十一、结语
TSI 9565-P-NB风速仪作为一款高精度多功能通风检测设备，集成差压、风速、温湿度测量于一体，结构紧凑、界面友好。
但在长期使用中，“风量为0”的现象往往不是主机故障，而是探头识别异常或传感元件损坏所致。
通过规范操作（断电插拔、正确预热、定期清洁与年检校准），可有效延长探头寿命并确保测量准确性。
对于维修工程师而言，熟悉其接口定义、信号路径与故障表现，是快速定位问题、减少停机损失的关键。
而对技术管理人员，建立年度校准与设备档案制度，则是保障HVAC系统检测数据可靠性的基础。
