Биржевые курсы
00.00
00.00

Применение анемометров

22.04.2014

В качестве основного средства измерения скорости движения воздуха применяются анемометры, различающиеся между собой по принципу действия и по техническим характеристикам. Их работа основана на разных способах измерения скорости воздушного потока с помощью чувствительного элемента и методе обработки полученного от элемента сигнала. Приборы могут иметь в своей конструкции подвижные элементы, которые приходят в непрерывное или периодическое движение под давлением измеряемой жидкости или газа и при этом отмеривают определенные объемы или массы измеряемого вещества. Такие измерительные устройства могут быть крыльчатами и чашечными. Чувствительный элемент может быть открытый или закрытый обтекателем; обтекатель уменьшает чувствительность прибора к пространственным неоднородностям. Скорость вращения, измеренная соответствующим тахометрическим устройством, пропорциональна скорости воздушного потока.

Недостатком приборов этого типа является возникновение пульсаций давления и расхода вследствие неравномерного перемешивания газа в пределах одного оборота, что приводит к возникновению сравнительно большой погрешности и уменьшает чувствительность измерений. Этот недостаток не позволяет использовать их в качестве образцовых средств.

При выборе прибора для решения конкретных практических задач по измерению скорости воздушных потоков необходимо учитывать множество факторов, таких как диапазон измерений, погрешность измерения скорости воздушного потока, диапазон рабочих температур, степень защиты от воздействия агрессивных факторов окружающей среды.

Измерение малых расходов жидкостей и газов является важным условием при проведении многих научно-исследовательских работ, создании различного типа установок и контроле разных промышленных процессов. Для этих целей наиболее подходящим является применение тепловых анемометров. Многие современные модели позволяют измерять не только скорость воздушных потоков, что является наиболее распространенным применением прибора, но и объемный расход воздуха, температуру воздуха.

В основе работы тепловых лежит принцип измерения зависящего от расхода эффекта теплового воздействия на поток или чувствительный элемент, контактирующий с потоком. Приборы этого типа широко применяются для измерений в газовых средах, реже в жидкостях. По характеру теплового взаимодействия с измеряемым потоком они подразделяются на калориметрические, термоконвективные и термоанемометрические. Первые два типа имеют большую инерционность, при этом вторые устройства малоинерционны, что является одним из их преимуществ.

Большинство термоанемометров относится к термокондуктивному типу со стабильной силой тока нагрева или с постоянным сопротивлением нагрева датчика. У первой группы измеряется электрическое сопротивление датчика, которое является функцией скорости потока. У второй измеряется сила греющего тока, которая должна возрастать с ростом скорости измеряемого потока. Количество тепла, уносимого газовым потоком, зависит от физических характеристик движущейся среды, геометрии и ориентации чувствительного элемента. Важно отметить, что в одной группе термокондуктивного типа ток нагрева одновременно служит и для измерения, а в другой – нагревающий и измерительный токи разделены (используются два чувствительных элемента).

Их достоинством является высокая чувствительность, большой диапазон измеряемых скоростей, высокое быстродействие, которое позволяет измерять скорости, изменяющиеся с частотой в несколько тысяч герц.

Первичные преобразователи (датчики) этого типа могут быть проволочными (тонкая проволока из платины, вольфрама, никеля), пленочными (пленка платины, нанесенная на стеклянное основание или кристалл кремния) и терморезисторными (полупроводниковый терморезистор). Терморезисторные чувствительные элементы просты в конструкции, механически прочные и имеют высокую чувствительность в сравнении с другими первичными преобразователями.

В основу измерений разработанных на предприятии тепловых анализаторов серии ТТМ-2 положен термокондуктивный принцип работы датчика со стабилизацией температуры. Достоинствами являются высокая чувствительность измерения скорости воздушного потока; высокое быстродействие, позволяющее измерять скорость быстро меняющихся воздушных потоков с высокой точностью.

Конструктивно прибор этой серии состоит из измерительного блока и измерительного зонда. В измерительном зонде расположены два датчика.

Схема установки преобразователя в воздуховод

Успешно эксплуатируемые потребителями тепловые приборами серии ТТМ-2 позволяют измерять скорость и массовый расход воздушного потока в жилых и производственных помещениях, системах кондиционирования, отопления и вентиляции. Модели в зависимости от решаемой задачи могут быть как портативными, так и стационарными.

В портативных приборах реализована возможность протоколирования до 10 000 измерений с последующей передачей на компьютер. Предусмотрен режим усреднения показаний.

Многоканальные стационарные модификации рассчитаны на питание от сети 220 В. Такие приборы работают в режиме непрерывного измерения с накоплением данных для передачи на компьютер. В этих моделях реализована возможность пересчета скорости потока в расход с применением метода площадь-скорость.

Стационарные модификации имеют следующие возможности:

  • установление и индикация порогов по скорости потока (расхода), в том числе с изменением во времени;
  • регулирование скорости потока (расхода);
  • индикация текущих значений параметров измерений;
  • запоминание и протоколирование измеренных значений.

Все выпускаемые на территории РФ измерители скорости и массового расхода воздушного потока, анемометры, которые применяются в сфере действия закона “О единстве средств измерений”, подлежат обязательной сертификации и государственной поверке, так как являются средствами измерения.