Прилади для вимірювання тиску та швидкостей руху повітря в повітроводах (каналах)
Вимірювання швидкості руху повітря
У випадку для вимірювання швидкості руху повітря використовують такі прилади: анемометри (крильчасті і чашкові, механічні і електронні), кататермометри, термоанемометри (опис принципу роботи приладів див. лабораторну роботу №1) і метеометри.
Для визначення швидкості руху повітря в розрахункових перерізах витяжної шафи в роботі використовується метеометр МЕС-2, який призначений для вимірювання атмосферного тиску, відносної вологості повітря, температури повітря та швидкості повітряного потоку всередині приміщень або вентиляційних повітропроводів.
Діапазони вимірюваних величин приладом МЕС-2 відповідають наступним значенням:
тиск – від 80 до 110 кПа;
відносна вологість – від 30 до 98%;
температура від мінус 10 до 50 °С;
швидкість повітряного потоку від 0,1 до 20 м/с.
Зовнішній вигляд МЕС-2 наведено малюнку 3.2.
МЕС-2 складається з блоку електроніки та вимірювального щупа з датчиками швидкості повітряного потоку, температури та вологості. Датчик керування встановлений безпосередньо на корпусі блоку електроніки.
Як датчик швидкості використовується диференціальна термопара, на один зі спаїв якого намотаний термістор, що підігрівається. Датчиком температури служить термістор, датчиком вологості є конденсатор, ємність якого пропорційна вологості, що вимірювається, а датчик тиску виконаний на основі тензомоста опору.
Результати вимірів виводяться на індикатор.
На лицьовій панелі МЕС-2 розташовані:
кнопка «ВКЛ-ВИКЛ» для включення та вимикання приладу;
кнопка «ВИБІР» для вибору параметра, що вимірюється;
кнопка «ВВЕДЕННЯ» для запису результатів вимірювання в пам'ять МЕС-2;
світлодіодисигналізують про конкретні параметри, що вимірюються.
Малюнок 3.2 – Зовнішній вигляд МЕС-2.
МЕС-2 працює в наступних режимах: тестування, вимірювання, читання та керування від комп'ютера.
У режимі "тестування" при натисканні кнопки "ВКЛ-ВИКЛ" на індикаторі висвічується напруга живлення, а потім послідовно всі можливі символи, після чого послідовно висвічуються світлодіоди параметрів.
Після закінчення тестування починає блимати світлодіод «Т °С», а на індикаторі встановлюється номер запису ООХХ в пам'ять МЕС-2. При цьому МЕМ-2 переходить у режим очікування – готовий перейти у режим «Вимірювання» натисканням кнопки «ВИБІР» або режим «Читання» натисканням кнопки «ВВЕДЕННЯ».
У режим очікування МЕС-2 можна вивести натисканням кнопки «ВИБІР» та відпусканням її в момент згасання світлодіода параметра, що вимірюється. При цьому починає блимати світлодіод «Т °С».
У режимі читання здійснюється виведення результатів вимірювання з пам'яті на індикатор.
Режим «Керування комп'ютером» передбачає роботу МЕС-2 з ПК, сумісним з IBM PC.
Вимкнення МЕМ-2 здійснюється натисканням кнопки «ВКЛ-ВИКЛ». При цьому інформація в пам'яті МЕМ-2 зберігається незалежно від зміни акумулятора.
Вимірювання тиску в повітроводі
Повний, статичний та динамічний тиск газового потоку (рисунок 3.3) у повітроводі витяжної парасольки визначають за допомогою пневмометричних трубок, приєднаних до багатодіапазонного мікроманометра з похилою трубкою ММН-2400 (5)-1,0.
Малюнок 3.3 – Пневмометричні трубки: 1 – трубка повного тиску; 2 – трубка статичного тиску.
Отвір трубки 1, спрямований назустріч потоку, вимірює повний тиск; отвір трубки 2, спрямований перпендикулярно потоку –лише статичний тиск. Приєднавши кінці трубок гумовим шлангом до протилежних кінців мікроманометра, вимірюють різницю між повним та статичним тиском, тобто. динамічний тиск.
Швидкість руху повітря в повітроводі за вимірюваннями динамічного тискуРдин визначають згідно з ГОСТ 12.3.018-79 2001 ССБТ «Системи вентиляційні. Методи аеродинамічних випробувань» [3] формулою:
, (3.4)
деv2 – швидкість повітря у повітроводі, м/с;
ρв – густина повітря, кг/м 3 (приймається рівною 1,127 кг/м 3 );
Рдин – динамічний тиск у повітроводі, (кгс/м 2 ) Па.
Мікроманометр багатодіапазонний з похилою трубкою ММН-2400 (5)-1,0 (див. малюнок 3.4) призначений для вимірювання надлишкового, вакуумметричного тиску та різниці тисків неагресивних до сталі, латуні, олову та поліетилену газів у межах до 2400 Па (240 кг) м 2 ) при статичному тиску трохи більше 10 000 Па (1000 кгс/м 2 ).
Принцип дії приладу заснований на тому, що тиск газу, що вимірюється (або різниця тисків) врівноважується тиском стовпа робочої рідини, який утворюється в похилій трубці (до трубки підводиться менший тиск). При цьому рівень спирту у вимірювальній трубці буде підвищуватися, а в резервуарі – знижуватися.
Малюнок 3.4 – Мікроманометр ММН-2400(5)-1,0.
Порядок роботи з ММН-2400:
Встановити прилад на столі;
Відрегулювати регулювальними ніжками положення приладу так, щоб у кожному рівні бульбашка стояла в центрі (у такому положенні прилад повинен залишатися до кінця вимірювань);
Поставити кронштейн із вимірювальною трубкою на необхідний нахил та регулятором рівня відрегулювати «нуль»;
Перевірити з'єднання приладу зоб'єктом вимірювання та перевірити положення мікроманометра за рівнями;
Перевірити положення триходового крана. Кран повинен знаходитись у крайньому правому положенні, що відповідає робочому режиму. Відлік повинен проводитися з точністю до ¼ розподілу шкали.
Розмір динамічного тиску визначається за формулою:
,(3.5)
деРдин - динамічний тиск повітря в повітроводі, Па;
Рприб - показання приладу, зафіксовані по нижній частині меніска в похилій трубці;
N– ціна найменшого поділу, яка визначається за таблицею 3.2 залежно від значення косинуса кута нахилу трубкиК(значення косинуса кута вказується на відповідних поділах сектора манометра), Па.
Таблиця 3.2 – Значення косинуса кута нахилу трубки, верхня межа вимірювання та ціна найменшого поділу шкали мікроманометра