Измерения расхода воздуха. Что такое аненометр?
Измеряем расход воздуха - методы и оборудование
При определении неисправности или контроле работы встречаются случаи, когда необходимо измерить расход воздуха через конденсатор или испаритель. Наиболее простым способом является использование анемометра с крыльчаткой с электрическим или механическим преобразователем. Для получения точных результатов необходимо строго следовать инструкции по данному прибору. Не зависимо от преобразователя прибора, крыльчатка анемометра должна во время всего периода измерения оставаться перпендикулярной продольной оси батареи и плотно к ней прижатой (рис. 41.1).
При большой площади сечения выходящей воздушной трубы скорость воздуха вверху, внизу и в центре может быть различной. В этом случае выполняют сканирование анемометром перед батареей, но данный способ не гарантирует высокой точности измерения, поскольку прибор приходится постоянно перемещать и в это время сложно сохранять перпендикулярность к продольной оси батареи и обеспечить плотное прижатие (рис. 41.2).
Данный метод также способствует появлению зон, в которых скорость сильно отличается от средней, и результат измерений остается только приблизительным. Поэтому метод сканирования используется для небольших батарей и только с обеспечением достаточной точности измерения.
При значительной площади батареи лучше мысленно ее разделить на несколько небольших участков, по площади равных крыльчатке прибора. В нашем примере (рис. 41.3) мы разделим ее на 9 равных частей. Измерив скорость воздуха на каждом из участков, выполняем усреднение результатов, в результате чего получаем среднюю скорость воздуха Vm, который проходит через батарею.
Vm (м/с)=(V1+ V2+…+ V8+ V9)/9
Теперь чтобы рассчитать объемный расход воздуха нам необходимо знать размеры трубы – ширину l и высоту h:
Qv (м3/с)= vm (м/с)х l (м)х h (м)
Для получения расхода в м3/ч необходимо перемножить полученный результат на 3600:
Qv (м3/ч)= Qv (м3/с)х3600
После выполнения этих несложных расчетов ремонтнику следует сопоставить полученные значения с номинальным расходом и сравнить результаты.
Проведение измерения
Представим, что счетчик анемометра в момент измерения показывает 115 м (не обязательно, чтобы на циферблате счетчика было 0, поскольку долго проводить эту процедуру совсем не обязательно). В качестве временного интервала для измерения берут 20 с.
Счетчик отключают от крыльчатки и помещают на батарею в положение 1 (рис. 41.3). После того как крыльчатка набрала скорость, включают анеометр так, чтобы запустить счетчик и хронометр. Как только хронометр показал 20 с, его перемещают в положение 2 и через равный интервал (20 с) в остальные положения. Через 180 с (9 положений) анеометр выключают и останавливают показания счетчика и хронометра. Допустим, показания на счетчике составляет 601 м, это значит, он набрал 601-115=486 м за 180 с. Средняя скорость составит 486/180=2,7 м/с.
Если взять высоту равную 60 см и ширину 65 см, то часовой расход составит:
2,7×0,6×0,65×3600=3790 м3/час
Примечание. Необходимо внимательно проверять отчеты, исключая ошибки, а также следить за последовательностью получения данных. Допустим, расход для батареи 60×65 см в 368 м3/час был бы подозрительно маленьким, а 36800 м3/час слишком большим.
Для установок искусственного климата, необходимо учитывать, что расход воздуха через испаритель составляет 700 м3/час на каждый киловатт мощности компрессора.
Если в кондиционере установлен компрессор мощностью 5 кВт, то его расход воздуха должен быть 3500 м3/час. Данные значения нельзя считать абсолютно точными, поскольку только каталог разработчика способен предоставить точные цифры относительно номинального значения расхода.
ИЗМЕРЕНИЕ РАСХОДА ВОЗДУХА И ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТОВ НАПОЛНЕНИЯ И ИЗБЫТКА ВОЗДУХА
Для определения коэффициента наполнения г\у и коэффициента избытка воздуха а необходимо знать количество воздуха, потребляемого двигателем.
Расход воздуха определяют с помощью дроссельных приборов (нормальные диафрагмы, сопла и трубки Вентури) или объемных расходомеров.
Дроссельные приборы имеют ряд недостатков: значительные потери давления, небольшой диапазон измерения, громоздкость установки и сложность расчета расхода по перепаду давленияв приборе.
В последнее время наибольшее распространение получили объемные расходомеры с вращающимися поршнями. .
Внутричугунноголитого корпуса расположены два алюминиевыхпустотелых ротора,связанныхмежду собой тестер нями. Под действием перепада давления на входе и выходе (15—30 мм вод. ст.) роторы вращаются, вытесняя объем воздуха, заключенный между внутренней поверхностью корпуса и поверхностью ротора.
Одна из осей ротора связана со счетным механизмом, показывающимобъемвоздуха(вмъ),прошедшегочерезрасходомер.
К преимуществам этих расходомеров следует отнести возможность измерения расхода при избыточных давлениях до 20 кГ/см2, малые потери давления, возможность кратковременной перегрузки (до 20%), большую надежность и возможность дистанционного замера расхода воздуха при оборудовании расходомеров соответствующими датчиками.
Объемные расходомеры выпускаются отечественной промышленностьюс максимальнымрасходом40—2000 мъ1ч.
Дроссельные приборы и объемные расходомеры предназначены для измерения расхода в стационарных потоках.
Для измерения расхода воздуха при пульсирующем потоке, характерном для двигателя, между ним и измерительным прибором необходимо ставить промежуточную емкость (ресивер) с демпфером для сглаживания пульсаций. Знаменатель дроби представляет собой теоретическое количество воздуха, которое может быть подано в четырехтактный двигатель в течение часа.
Коэффициент наполнения в двухтактном двигателе или в четырехтактном с наддувом определить затруднительно, так как часть воздуха при продувке вытекает вместе с отработавшими газами.
Что представляет собой анемометр
Анемо́метр, ветроме́р (от др.-греч. ἄνεμος — ветер и μετρέω — измеряю) — метеорологический прибор для измерения скорости ветра. Состоит из чашечной (или лопастной) вертушки, укреплённой на оси, которая соединена с измерительным механизмом. При возникновении воздушного потока ветер толкает чашечки, которые начинают крутиться вокруг оси.
Анемометр замеряет число оборотов чашечек вокруг оси за заданное время, что равно определённому расстоянию, после чего рассчитывается средняя скорость ветра, расстояние делится на время (анемометр ручной). Либо чашечки соединены с электрическим индукционным тахометром, что позволяет прибору сразу показывать скорость ветра на данный момент, без дополнительных вычислений, и следить за изменениями скорости ветра в реальном времени.
Ручной крыльчатый анемометр предназначен для измерения скорости направленного воздушного потока в трубопроводах и каналах вентиляционных устройств. Приёмная часть прибора — лёгкое ветровое колесо (крыльчатка), ограждённое металлическим кольцом для защиты от механических повреждений. Движение оси крыльчатки передаётся на систему зубчатых колёс, приводящих в движение стрелки счётного механизма. Такого типа анемометры применяются чаще всего при измерении скорости и объёмного расхода воздушного потока в вентиляционных отверстиях, воздуховодах жилых и производственных зданий. Наиболее распространённые анемометры с крыльчаткой-зондом — это testo 416, Анемометр ИСП-МГ4, Анемометр АПР-2 и другие.
Чашечный анемометр
Самый простой тип анемометров — это чашечный анемометр. Он был изобретён доктором Джоном Томасом Ромни Робинсоном в обсерватории Армы, в 1846 году. Он состоял из четырёх чашек полусферической формы, насаженных на спицы ротора, вращавшегося на вертикальной оси.
Горизонтальный поток воздуха с любого направления вращал ротор со скоростью, соответствующей скорости ветра.
Робинсон считал, что для его анемометра линейная скорость движения чашек составляет одну треть скорости ветра независимо от размера чашек и длины спиц; отдельные эксперименты того времени это подтверждали. На самом деле это неверно, т.н. "коэффициент анемометра" (обратная величина) для простейшей конструкции Робинсона зависит от размеров чашек и спиц и лежит в пределах от двух до чуть более трёх.
Трёхчашечный ротор, предложенный канадцем Джоном Паттерсоном в 1926 году, и последующие усовершенствования формы чашек Бревортом и Джойнером в 1935-м сделали чашечный анемометр линейным в диапазоне до 100км/ч (27м/с) с погрешностью около 3%. Паттерсон обнаружил, что каждая чашка даёт максимальный вращающий момент, будучи повёрнутой на 45° к направлению ветра (?). Трёхчашечный анемометр отличается бóльшим вращающим моментом и быстрее отрабатывает порывы, чем четырёхчашечный.
Оригинальное усовершенствование чашечной конструкции, предложенное австралийцем Дереком Вестоном (1991), позволяет с помощью того же ротора определять не только скорость, но и направление ветра. Оно заключается в установке на одну из чашек флажка, из-за которого скорость колеса меняется в течение одного оборота (пол-оборота флажок движется по ветру, пол-оборота - против). Зная угол этой неравномерности относительно "статора" метеостанции, можно определить и направление ветра. Самые распространенные модели современности среди чашечных анемометров это МС 13, М 95ЦМ, анемометр АРЭ Чашечные анемометры применяются в основном на башенных кранах, для сигнализации повышения скорости ветра.
Тепловой анемометр
Датчик лабораторного теплового анемометра
Представляет собой открытую тонкую нить накаливания (вольфрам, нихром и т.п.), нагретую выше температуры среды и охлаждаемую воздушным потоком. Сопротивление нити изменяется с температурой и определённым образом зависит от скорости ветра и плотности воздуха. В зависимости от схемы включения датчика различают приборы с фиксированным током через нить, фиксированным напряжением на нити и с фиксированной её температурой.
Данный принцип используется в большинстве современных ДМРВ автомобилей.
Конструкция имеет недостатки как очевидные (хрупкость), так и менее очевидные (нарушение градуировки из-за быстрого старения горячей проволоки), но в силу очень малой инерционности она широко применяются в аэродинамических экспериментах для измерения локальной турбулентности и пульсаций потока. Часто изготовляются самими экспериментаторами.
Ультразвуковой анемометр
Трёхмерный ультразвуковой анемометр GILL WindMaster
Принцип действия анемометров ультразвукового типа — в измерении скорости звука, которая изменяется в зависимости от направления ветра. Различают двумерные ультразвуковые анемометры, трехмерные ультразвуковые анемометры и термоанемометры. Двумерный анемометр способен измерять скорость и направление горизонтального ветра. Трехмерный анемометр проводит измерение первичных физических параметров — времен проходов импульсов, а затем пересчитывает их в три компоненты направления ветра. Термоанемометр, помимо трех компонент направления ветра, способен измерять еще и температуру воздуха ультразвуковым методом.
Многие современные модели электронных анемометров позволяют измерять не только скорость ветра (это основное предназначение прибора), но и объемный расход воздуха, температуру воздуха (термоанемометр), влажность воздушного потока (термоанемометр с функцией измерения влажности). Российскими предприятиями также выпускаются многофункциональные приборы, которые содержат в себе функции как термоанемометра, так и гигрометра (измерение влажности) и манометра (измерение дифференциального давления в воздуховоде). Например, метеометр МЭС200, дифманометр ДМЦ01М. Такие приборы используются при создании, обследовании, ремонте, поверке вентиляционных шахт в зданиях любого типа.
Как правило, все выпускаемые на территории РФ анемометры подлежат обязательной сертификации и государственной поверке, так как являются средствами измерения. Некоторые народные умельцы делают самодельные анемометры для собственных бытовых нужд, например, для сада-огорода.
Приборы для определения расхода воздуха и их характеристики
FLUXUS G601 CA Energy
Портативный прибор для измерения расхода сжатого воздуха
Использование сжатого воздуха имеет множество преимуществ, поэтому он практически неотъемлем в современных производственных процессах.
Однако, сжатый воздух считается одним из самых дорогих видов энергии, так как примерно 95 % энергии, затраченной на сжатие воздуха, теряется в виде тепловых, механических или прочих потерей. Кроме того, утечки часто происходят из-за сильного разветвления проводящей системы и непростого поиска неплотных мест.
Существуют возможности снижения расхода сжатого воздуха и предотвращения утечек, но технические меры принимаются очень медленно - в том числе, потому что подходящие системы измерения не всегда были доступны.
Расходомер FLUXUS® G601 CA Energy — ответ на эти вопросы и идеальная система для наблюдения над сетью сжатого воздуха!
Расходомер FLUXUS G601 CA Energy основан на очень успешном и опробованном портативном расходомере для газа, FLUXUS G601, и использует все эти необычные свойства для нового применения.
Расходомер FLUXUS G601 CA Energy является идеальной системой для полной проверки сетей сжатого воздуха, для расчета сжатого воздуха в пределах оборудования и производственной среды, для индивидуального измерения на каждом ответвлении сети и лучшая система для квантификации и обнаружения утечек.
Измерительная система измеряет с высокой точностью на трубах с внутренним диаметром от DN50 до DN300 и начиная от давления 6 бар на основе опробованного метода разности времени прохождения компании FLEXIM. Ультразвуковые датчики волн Лэмба и поперечных волн просто устанавливаются снаружи на трубу, поэтому нет необходимости проводить работы на трубе и прерывать процесс - большое преимущество, усли не просто выпустить воздух из сети сжатого воздуха данного оборудования.
Это также означает, что сам расходомер никогда не сможет быть причиной утечки, что часто случается при использовании обычных расходомеров для измерения сжатого воздуха.
Расходомер FLUXUS G601 CA Energy легкий и портативный и его можно использовать почти везде. Измерение на одном месте осталось в прошлом!
Система измерения не только обеспечивает измерение расхода сжатого воздуха, а может быть использована с другими применениями в обслуживании объектов, например, для расчета теплового потока на системах отопления или кондиционирования. Его точность и надежность, уже известная от расходомера F 601 Energy, находятся вне конкуренции - не только из-за 4-проводной техники датчиков температуры Pt100/1000 или кривых энтальпии, сохраненных в приборе.
Расходомер FLUXUS® G601 CA Energy гарантирует максимальную гибкость в эксплуатации
Как и все остальные портативные расходомеры компании FLEXIM, расходомер FLUXUS G601 CA Energy обладает эргономичным дизайном, удобной навигацией по меню и интегрированной системой для слежения за уровнем заряда литий-ионного аккумулятора, снабжающего расходомер энергией в течении более 14-и часов эксплуатации, независимо от сети. Кроме того, прибор автоматически распознает датчики (SENSPROM), датчики просто крепятся на трубе, из-за чего на подготовку измерения уходит менее 5-и минут. Алгоритмы для коррекции эха от стенки трубы и неправильного расположения датчиков, сохраненные в приборе, гарантируют надежное и точное измерение расхода, даже при неблагоприятных условиях измерения.
Измеритель расхода воздуха FLUKE 922
25474 руб.
Описание
При разработке и изготовлении Fluke 922 учитывались требования по обеспечению универсальности, высокой производительности, прочности и простоте в использовании, и по этим характеристикам Fluke 922 выделяется среди других подобных приборов.
Дисплей с яркой белой подсветкой, прочный футляр и антистатический браслет позволяют использовать Fluke 922 в условиях, далеких от идеальных. Шланги с цветовой маркировкой помогают следить за источниками получаемых в данный момент показаний. Простой, интуитивно понятный интерфейс позволяет выполнять измерения давления, скорости и расхода воздуха нажатием одной кнопки. Анализ расхода воздуха с помощью Fluke 922. Это просто.
Этот мощный прибор позволяет измерить дифференциальное и статическое давление, скорость и расход воздушного потока
Шланги с удобной цветовой маркировкой облегчают идентификацию источников давления
Простота использования без ущерба для эффективности
Дисплей с яркой подсветкой для четкого отображения показаний при любой освещенности
Задаваемые пользователем форма и размеры воздуховода для обеспечения максимальной точности при измерении расхода воздуха
Разрешение до 0,001 дюйма водяного столба (H2O)
Память для записи данных по 99 точкам измерения
Функции Минимум/Максимум/Среднее/Фиксация показаний для облегчения анализа данных
Функция автоматического отключения питания продлевает срок службы батареи
Комплект поставки Fluke 922:
Измерительрасхода воздуха Fluke 922 - 1
Мягкий футляр для переноски - 1
Резиновый шланг - 2
Наручный ремешок - 1
Батарея щелочная 1,5 В типа АА - 4
Руководство по эксплуатации - 1
- 1 из 646
- ››