3.2.7. Приборы для измерения климатических параметров воздуха рабочей зоны
Приборы для измерения скорости движения воздуха
Скорость движения воздуха в помещениях, в отверстиях приточных и вытяжных воздуховодов, местных отсосов, в открытых проемах окон, ворот и т.п. измеряется анемометрами. По принципу действия анемометры подразделяются на механические и электрические. К механическим анемометрам относятся крыльчатые типа АСО-3 и чашечные типа MC-13. Скорости воздуха этими приборами измеряются путем предварительного определения частоты вращения оси прибора, которая линейно зависит от скорости. Крыльчатый анемометр служит для измерения скоростей в пределах 0,2-5 м/с с точностью до 0,1 м/с и имеет в качестве ветроприемника восемь лопастей из фольги, закрепленных на оси под углом 45°.
Чашечный анемометр имеет на оси четырехчашечную вертушку и служит для измерения скоростей от 1 до 24 м/с с точностью 0,2-0,5 м/с.
Независимо от направления движения воздуха вертушка с чашечками вращается всегда в одну сторону.
Оси анемометров с помощью червячной передачи соединены со счетными механизмами, которые при замерах включаются и выключаются арретиром. Циферблат каждого прибора имеет три шкалы, по которым отсчитываются тысячи, сотни, десятки и единицы оборотов крыльчатки. Каждый прибор для определения скорости снабжен тарировочным графиком.
Малые величины скорости движения воздуха (менее 0,3 м/c), особенно при наличии разнонаправленных потоков, измеряют электро-анемометрами, а также цилиндрическими и шаровыми кататермометрами и другими приборами.
При пользовании механическими анемометрами соблюдают следующую последовательность:
1. Записать начальные показания N1 стрелок на циферблатах (например, 1255).
2. Установить крыльчатый анемометр в потоке воздуха рабочей зоны так, чтобы ось вращения крыльчатки располагалась параллельно направлению потока. Чашечный анемометр устанавливается в поток осью вращения перпендикулярно.
3. После установления равномерной скорости вращения крыльчатки (чашечек) через 10-15 с после включения вентилятора, поворотом арретира по часовой стрелке включить счетный механизм и одновременно секундомер.
4. Через Т = 50 или 100 с после начала измерения поворотом арретира против часовой стрелки выключить счетный механизм и секундомер.
5. Записать конечное положение N2 стрелок анемометра (например, 1460) и продолжительность измерения в секундах (например, 50 с).
6. Вычислить разность показаний анемометра N2 - N1 (1460 - 1255 = 205).
7. Определить число оборотов оси за одну секунду (например, П = 205/50 = 4,1 об/c).
8. Определить скорость движения воздуха по графику (рис. 3.2).
Рис. 3.2. Тарировочный график для чашечного (а) и крыльчатого (б)
анемометров
Приборы для измерения влажности воздуха
Влажность воздуха (относительная) при контроле воздуха рабочей зоны определяется с помощью аспирационных психрометров.
Принцип действия аспирационного психрометра (психрометра Ассмана) основан на разности показаний сухого в смоченного (влажного) термометров в зависимости от влажности окружающего воздуха.
Прибор состоит из двух одинаковых расположенных рядом термометров, резервуар одного из которых обертывается слоем ткани (батиста) и при замерах увлажняется. Испарение влаги с батиста сопровождается отбором теплоты, поэтому показания влажного термометра оказываются ниже показаний сухого термометра, Сухой термометр показывает температуру окружающего воздуха. Показания влажного термометра зависят от влажности исследуемого воздуха. В отличие от других приборов психрометр Ассмана снабжен вентилятором, который прогоняет воздух по трубкам, в которых расположены термометры со скоростью 4 м/с и может работать в помещениях и вне помещений при высоких скоростях движения воздуха.
В данной работе использован прибор гигрометр ВИТ-2 психрометрический, который предназначен для измерения влажности в помещениях с незначительными скоростями движения воздуха в них.
При работе с гигрометром ВИТ-2 снимают показания по «сухому» и «увлажненному» термометрам.
Определяют температуру по сухому и влажному термометрам с точностью до 0,1 °С и рассчитывают разность температур.
По таблице расположенной на гигрометре определяют относительную влажность воздуха.
Температура воздуха в производственных помещениях измеряется ртутными или спиртовыми термометрами различных типов и термоанемометрами. Как правило, одновременно с измерением влажности температуру определяют по сухому термометру. Вне помещений в холодный период года температуру измеряют спиртовыми термометрами. Для непрерывного контроля температуры применяют самопишущие приборы - термографы.
Приборы для измерения интенсивности теплового излучения
Интенсивность теплового излучения (Вт/м2) определяется с помощью измерителя плотности теплового потока ИПП–2.
Измеритель ИПП-2 предназначен для измерений по ГОСТ 25380-82 интенсивности теплового потока, проходящего через обмуровку и теплоизоляцию энергообъектов. В комплект с прибором входит преобразователь плотности теплового потока с датчиком на пружине ПТП–Х–П (рис. 3а) и зонд для измерения температуры поверхности (рис. 3б).
Рис. 3.3а. Зонд для измерения плотности теплового потока
с пружиной (ПТП-Х-П)
Рис. 3.3б. Зонд для измерения температуры поверхности
Конструктивно прибор ИПП-2 (рисунок 4) выполнен в пластмассовом корпусе. На передней панели блока располагаются кнопки В и », а на боковой поверхности располагаются разъёмы для подключения прибора к компьютеру и сетевого адаптера. На верхней панели расположен разъем для подключения первичного преобразователя плотности теплового потока или температуры.
Рис. 3.4. Внешний вид прибора ИПП-2:
1 – индикация режимов работы аккумулятора; 2 – индикация нарушения порогов; 3 – кнопка »; 4 – кнопка В; 5 – разъём подключения первичного преобразователя; 6 – светодиодный четырехразрядный семисегментный индикатор; 7 – разъем для подключения к компьютеру; 8 – разъем для подключения сетевого адаптера
Функционирование прибора осуществляется в одном из режимов: РАБОТА и НАСТРОЙКА.
Режим РАБОТА. Является основным эксплуатационным режимом. В данном режиме производится циклическое измерение выбранного параметра. Кратковременным нажатием кнопки » осуществляется переход между режимами измерения плотности теплового потока и температуры, а также индикации заряда аккумуляторов в процентах 0...100%. Нажатием кнопки » в течение двух секунд осуществляется переход прибора в режим «SLEEP», в этом режиме прибор гасит светодиодную индикацию, но продолжает измерения температуры и запись статистики. Выход из режима «SLEEP» производится нажатием любой кнопки. Нажатием кнопки В в течение двух секунд осуществляется переход прибора в режим НАСТРОЙКА. Кратковременное нажатие кнопки В выключает/включает прибор. В выключенном состоянии прибор прекращает измерения и запись автоматической статистики, при этом все настройки работы прибора и часов реального времени сохраняются. В режиме РАБОТА прибор может производить периодическую автоматическую запись измеренных значений в энергонезависимую память с привязкой ко времени. Схема режима РАБОТА приведена на рисунке 5.
Рис. 3.5. Схема режима РАБОТА
Светодиодная индикация в режиме РАБОТА. Светодиод 1 (рис. 3.4) характеризует состояние аккумуляторной батареи. В режиме заряда при подключенном сетевом адаптере светодиод горит постоянно до состояния 100% зарядки, затем гаснет. В режиме работы с отключенным сетевым адаптером светодиод погашен, и в случае если батарея заряжена менее чем на 10%. Светодиод 2 (рис. 3.4) миганием информирует о нарушении порогов. В режиме «SLEEP» мигает точка в четвертом разряде семисегментного индикатора.
Режим НАСТРОЙКА. Предназначен для задания и записи в энергонезависимую память прибора требуемых при эксплуатации рабочих параметров измерения. Заданные значения параметров сохраняются в памяти прибора при отсутствии питания (исключение составляют дата/время). Общая схема режима НАСТРОЙКА приведена на рис. 3.6.
Рис. 3.6. Общая схема работы режима НАСТРОЙКИ
Данный режим позволяет настроить два порога, имеющиеся в приборе, по одному на каждый параметр. Пороги - это верхняя или нижняя границы допустимого изменения соответствующей величины. При превышении измеряемой температуры верхнего порогового значения или снижении ниже нижнего порогового значения прибор обнаруживает это событие и на индикаторе загорается светодиод 2 (рис. 3.4). Нарушение порогов также сопровождается звуковым сигналом.
Под настройкой порога подразумевается выбор вида порога: нижний или верхний, уровня сигнализации: предупреждение или тревога и собственно значение порога (параметр предупреждение/тревога выражается только в разной звуковой сигнализации нарушения порога). Меню SET0 и SET1 служат для настройки порога по плотности теплового потока и температуре соответственно. Оба порога являются независимыми и могут быть настроены в произвольной комбинации. Схема настройки порогов приведена на рис. 3.7.
В меню SET2 включается/выключается звуковая сигнализация нарушения порогов.
Рис.3.7. Схема меню установки параметров порогов по температуре