- •Лабораторная работа
- •Исследование параметров микроклимата
- •Производственного помещения
- •Методические указания
- •1. Основные положения
- •2. Измерение температуры воздуха
- •3. Определение влажности воздуха
- •4. Определение скорости движения воздуха
- •5. Отчет о результатах исследования параметров микроклимата помещений
- •Протокол измерения относительности влажности воздуха
- •Протокол измерения скорости движения воздуха
4. Определение скорости движения воздуха
Определение скорости движения воздуха, превышающей 1 м/c, производят с помощью анемометров.
Малые скорости движения воздуха (до 1 м/с) определяют с помощью кататермометров и электроанемометров.
В производственных помещениях допустимая скорость движения воздуха 0,5 - 1 м/с, в жилых – 0,1 - 0,3м/с.
Чашечный анемометр (рис. 6).
Прибор используют при метеорологических наблюдениях в свободной атмосфере для определения движения воздуха от 1 до 50 м/с. В верхней части его имеется четыре полых полушария, закрепленных на крестовине, которая с помощью оси контактирует посредством зубчатой передачи со счетчиком оборотов. Под влиянием давления на полушария движущегося воздуха начинает вращаться ось. Каждый оборот передается на зубчатые колеса, оси которых снабжены стрелками и выведены на поверхность коробки. Большая стрелка движется по циферблату, разделенному на 100 частей. Каждая маленькая стрелка движется по циферблату, разделенному на 10 частей, и показывает величины, в 10 раз большей предшествующей. Каждое деление циферблата первой маленькой стрелки соответствует 100, второй – 1000, третьей – 10000 и т.д.
Для включения или выключения счетчика оборотов сбоку циферблата имеется небольшая петля-рычажок.
Перед наблюдением большую стрелку устанавливают на нуле и записывают показания стрелок. Затем поворачивают прибор циферблатом к исследователю, дают чашечкам вращаться вхолостую 1-2 минуты и включают счетчик оборотов. Наблюдения производят в течение 10 минут, после чего счетчик выключают и записывают показания. Разницу в показаниях прибора делят на количество секунд работы анемометра и умножают на поправку, указанную в прилагаемом к прибору паспорте, или пересчитывают на тарировочной кривой анемометра.
Рис.
6. Чашечный анемометр
Ручной крыльчатый анемометр (рис. 7).
Прибор более чувствителен и пригоден для определения скорости движения воздуха в пределах от 0,3 до 5 м/с. В крыльчатом анемометре вместо полушарий имеются легкие алюминиевые крылья, заключенные в широкое металлическое кольцо.
Перед определением скорости движения воздуха записывают начальное показание счетчика, устанавливают анемометр в воздушном потоке и через 10-15 секунд включают одновременно механизм прибора и секундомер. Определение скорости движения воздуха в течение 1-2 минут. Среднее количество делений, приходящихся на одну секунду, находят делением разности конечного и начального показаний счетчика на время измерения в секундах.
К прибору прилагается два графика, с помощью которых определяют скорость воздушного потока в метрах в секунду.
Ручной крыльчатый анемометр не следует использовать для измерения скорости движения воздуха выше 5 м/с.
Рис. 7. Ручной крыльчатый анемометр
Анемометр цифровой переносной АП1М (рис. 8).
Предназначен для измерения средней скорости направленного воздушного потока и средней скорости ветра. Область применения – метеорология, строительство, пищевая промышленность, а также промсанитария.
Анемометр соответствует исполнению УХЛ категории 4 по ГОСТ 15150, но для работы при температуре воздуха:
- Для первичных измерительных преобразователей: от минус 10 до плюс 50 °С в диапазоне 0,3 - 5 м/с и от минус 30 до плюс 50 °С в диапазоне 1 – 20 м/с.
- Для пульта измерительного цифрового: от минус 10 до плюс 50 °С.
Относительная влажность воздуха 45-80% при температуре (25±10) °С. Время непрерывной работы анемометра при отрицательных температурах до минус 30 °С не более 1 часа.
Питание анемометра осуществляется от аккумуляторной батареи напряжением 5-1В. Потребляемая мощность 0,1 ВА.
Анемометр состоит из пульта измерительного цифрового АП1М, первичного измерительного преобразователя АП1М1 (далее ПИП 1) и блока питания.
Технические характеристики анемометра представлены в таблице 3.
Таблица 3
Технические характеристики анемометра АП1М1
Наименование характеристики |
Един. измер. |
При работе |
ПИП1 |
||
Диапазон измерения средней скорости направленного воздушного потока, средней скорости воздушного потока, средней скорости ветра |
м/с |
0,3-5 |
Чувствительность, не более
Основная погрешность
Время измерения Время индикации |
м/с
м/с
с с |
0,2
±(0,1+0,05V)
5 3 |
Примечание: V – измеряемая средняя скорость в м/с
Устройство и принцип работы. Анемометр цифровой переносной АП1М состоит из следующих составных частей: ПИП1; пульт измерительный цифровой АП1М; блок питания (рис. 8).
Рис. 8. Анемометр цифровой переносной АП1М
ПИП1 имеет крыльчатый ветроприемник, размещенный на полой оси и вращающийся на струне. Принцип работы чувствительного элемента анемометра заключается в преобразовании скорости воздушного потока, вращающегося ветроприемник, в число импульсов и индикации скорости в м/с на пульте АП1М.
На полой оси ветроприемника закреплен обтюратор – диск с прорезями, который во время вращения преобразует световой оптронной пары в импульсы прямоугольной формы с частотой, пропорциональной скорости вращения ветроприемника. Импульсы с фотодиода усиливаются микросхемой и поступают через разъем на пульт измерительный цифровой. Элементы преобразователя – транзисторы, фотодиоды, светодиоды, резисторы и микросхема расположены на унифицированной печатной плате, устанавливаемой в ПИП1.
Несущая конструкция ПИП1 состоит из защитного кольца, предохраняющего ветроприемник от механических повреждений и исключающее влияние боковых составляющих скорости воздушного потока. Ось ветроприемника входит в корпус, в котором размещены обтюратор и плата преобразователя скорости воздушного потока в прямоугольные импульсы.
Соединение ПИП1 с измерительным цифровым пультом осуществляется с помощью трехпроводного кабеля в винилхлоридной трубке через разъем. На защитном кольце имеется шпилька с резьбой для установки держателя.
Порядок работы. Измерительный цифровой пульт и первичный измерительный преобразователь ПИП2, соединить друг с другом через разъем. В случае необходимости установить первичный измерительный преобразователь на штангу, проверить равномерность вращения ветроприемника, включить пульт, через 5 с на табло должно появиться некоторое значение скорости воздушного потока. После этого анемометр устанавливают вертикально в измеряемом воздушном потоке. Значение скорости воздушного потока индицируется через 5 с в течение 3 с. Первый отсчет показаний анемометра производить через 30 с. При скорости воздушного потока менее 5 м/с измерения производить с помощью ПИП1. Для этого необходимо отсоединить ПИП2 и присоединить ПИП1, соблюдая меры предосторожности. После этого ПИП1 установить в воздушном потоке ветроприемником навстречу потоку (осью крыльчатки вдоль направления потока). Значение скорости воздушного потока инициируется через 5 с в течение 3 с. После проведения необходимого числа измерений выключить напряжение питания, разобрать анемометр и уложить его в укладочную коробку.
Термоанемометр ЭА-2М (рис. 9).
С помощью этого прибора можно определить скорость движения воздуха в пределах от 0,3 до 5 м/с, и его температуру от 10 до 60С. Принцип работы прибора основан на охлаждении движущимся воздухом полупроводникового микротермосопротивления.
Перед измерением прибор устанавливают горизонтально, присоединяют к нему датчик и подключают прибор к сети; он может работать и автономно на батареях.
Для измерения скорости движения воздуха переключатель 5 ставят в положение "А", переключатель 6 – в положение "Контроль", переключатель 2 – в положение "НП" (наружный источник питания) или "ВП" (внутренний источник питания). Вращением ручки 7 устанавливают стрелку гальванометра на максимальное деление шкалы, переключатель 6 становят в положение "Измерение". Производят отсчет показаний гальванометра и по графику определяют скорость движения воздуха.
1 – гальванометр; 2 – переключатель питания; 3 – клеммы для включения прибора в сеть; 5 – переключатель для измерения температуры или скорости воздуха; 6 – переключатель "измерение-контроль"; 7 – ручка регулировки напряжения; 8 – датчик (микротермосопротивление); 10 – защитный футляр датчика
Рис. 9. Термоанемометр ЭА-2М