2. Приборы для измерения давлений и скоростей движения воздуха в воздуховодах (каналах)

1. Измерение скорости движения воздуха

В общем случае для измерения скорости движения воздуха используют следующие приборы: анемометры (крыльчатые и чашечные, механические и электронные), кататермометры, термоанемометры (описание принципа работы приборов см. лабораторную работу №1) и метеометры.

Для определения скорости движения воздуха в расчетных сечениях вытяжного шкафа в работе используется метеометр МЭС-2, который предназначен для измерения атмосферного давления, относительной влажности воздуха, температуры воздуха и скорости воздушного потока внутри помещений или в вентиляционных воздуховодах.

Диапазоны измеряемых величин прибором МЭС-2 соответствуют следующим значениям:

• давление – от 80 до 110 кПа;

• относительная влажность – от 30 до 98 %;

• температура – от минус 10 до 50 °С;

• скорость воздушного потока – от 0,1 до 20 м/с.

Внешний вид МЭС-2 приведен на рисунке 3.2.

МЭС-2 состоит из блока электроники и измерительного щупа с датчиками скорости воздушного потока, температуры и влажности. Датчик управления установлен непосредственно на корпусе блока электроники.

Результаты измерений выводятся на индикатор.

На лицевой панели МЭС-2 расположены:

• кнопка «ВКЛ-ВЫКЛ» для включения и выключения прибора;

• кнопка «ВЫБОР» для выбора измеряемого параметра;

• кнопка «ВВОД» для записи результатов измерения в память МЭС-2;

• светодиоды сигнализирующие о конкретных измеряемых параметрах.

Рисунок 3.2 – Внешний вид МЭС-2.

МЭС-2 работает в следующих режимах: тестирование, измерение, чтение и управление от компьютера.

В режиме «тестирование» при нажатии кнопки «ВКЛ-ВЫКЛ» на индикаторе высвечивается напряжение питания, а затем последовательно все возможные символы, после чего последовательно высвечиваются светодиоды параметров.

В режиме «Чтение» осуществляется вывод результатов измерения из памяти на индикатор.

Режим «Управление от компьютера» предусматривает работу МЭС-2 с ПК, совместимым с IBM PC.

Выключение МЭС-2 осуществляется нажатием кнопки «ВКЛ-ВЫКЛ». При этом информация в памяти МЭС-2 сохраняется независимо от смены аккумуляторного блока.

2. Измерение давления в воздуховоде

Полное, статическое и динамическое давление газового потока (рисунок 3.3) в воздуховоде вытяжного зонта определяют с помощью пневмометрических трубок, подсоединенных к многодиапазонному микроманометру с наклонной трубкой ММН-2400 (5)-1,0.

Рисунок 3.3 – Пневмометрические трубки: 1 – трубка полного давления; 2 – трубка статического давления.

Отверстие трубки 1, направленное навстречу потоку, измеряет полное давление; отверстие трубки 2, направленное перпендикулярно потоку – только статическое давление. Присоединив концы трубок резиновым шлангом к противоположным концам микроманометра, измеряют разность между полным и статическим давлением, т.е. динамическое давление.

Скорость движения воздуха в воздуховоде по измерениям динамического давления Р_дин определяют согласно ГОСТ 12.3.018-79 2001 ССБТ «Системы вентиляционные. Методы аэродинамических испытаний» [3] формуле:

, (3.4)

где v₂ – скорость воздуха в воздуховоде, м/с;

ρ_в – плотность воздуха, кг/м³ (принимается равной 1,127 кг/м³);

Р_дин – динамическое давление в воздуховоде, (кгс/м²) Па.

Микроманометр многодиапазонный с наклонной трубкой ММН-2400 (5)-1,0 (см. рисунок 3.4) предназначен для измерения избыточного, вакуумметрического давления и разности давлений неагрессивных к стали, латуни, олову и полиэтилену газов в пределах до 2400 Па (240 кгс/м²) при статическом давлении не более 10 000 Па (1000 кгс/м²).

Принцип действия прибора основан на том, что измеряемое давление газа (или разность давлений) уравновешивается давлением столба рабочей жидкости, который образуется в наклонной трубке (к трубке подводится меньшее давление). При этом условии уровень спирта в измерительной трубке будет повышаться, а в резервуаре – понижаться.

Рисунок 3.4 – Микроманометр ММН-2400 (5)-1,0.

Порядок работы с ММН-2400:

• Установить прибор на устойчивом столе;

• Отрегулировать регулировочными ножками положение прибора так, чтобы в каждом уровне пузырек стоял в центре (в таком положении прибор должен оставаться до конца измерений);

• Поставить кронштейн с измерительной трубкой на необходимый наклон и регулятором уровня отрегулировать «нуль»;

• Проверить соединение прибора с объектом измерения и проверить положение микроманометра по уровням;

• Проверить положение трехходового крана. Кран должен находиться в крайнем правом положении, соответствующем рабочему режиму. Отсчет должен производиться с точностью до ¼ деления шкалы.

Величина динамического давления определяется по формуле:

, (3.5)

где Р_дин – динамическое давление воздуха в воздуховоде, Па;

Р_приб – показания прибора, зафиксированные по нижней части мениска в наклонной трубке;

N – цена наименьшего деления, определяемая по таблице 3.2 в зависимости от значения косинуса угла наклона трубки К (значение косинуса угла указывается на соответствующих делениях сектора манометра), Па.

Таблица 3.2 – Значения косинуса угла наклона трубки, верхний предел измерения и цена наименьшего деления шкалы микроманометра

Величина К	0,2	0,3	0,4	0,6	0,8
Верхний предел измерения, Па	600	900	1200	1800	2400
Цена наименьшего деления N, Па	2	3	4	6	8