Ultragarsinių technologijų naudojimas srauto greičiui matuoti

Ultragarsiniai srauto matuokliai naudoja skrydžio laiko (TOF) srauto greičio priklausomybę nuo laiko iki paties srauto tūrio nustatymo. Šiuo atveju apskaičiuojamas ultragarsu nukenksminimo laikas į priekį ir atgal. Ši technologija puikiai tinka srautų greičiui matuoti įvairiomis vertėmis ir leidžia dirbti tiek su skysčiais, pavyzdžiui, vandeniu ar aliejumi, tiek su dujomis, tokiomis kaip oras ir metanas.

TOF ultragarsiniai skaitikliai matuoja srauto greitį, pagrįstą ultragarso signalų sklidimo laiko skirtumais srauto kryptimi ir priešinga kryptimi. Ultragarsinė banga judesi greičiau, kai dauginasi srauto kryptimi ir lėtesnė, kai plinta prieš srautą. Naudodami šią technologiją jutikliai gali būti vamzdžio viduje arba išorėje. Abiem atvejais būtina numatyti tiesioginį skysčio (dujų) judėjimą tarp dviejų daviklių, dėl kurio reikia tinkamai suprojektuoti matavimo vamzdį, kuriame yra šie keitikliai. Ši technologija nėra efektyvi esant oro burbuliukams, nes jie labai sutrinka ultragarso signalą. Kadangi garso sklidimo greitis priklauso nuo terpės komponentų sudėties, TOF pagrįsta ultragarso technologija taip pat gali būti naudojama analizuojant srauto sudėtį.

Flowmetro konstrukcijos

Pagal projektą, ultragarsiniai srauto matuokliai, pagrįsti TOF, yra suskirstyti į du tipus: su vidiniu ir išoriniu jutiklių įrengimu. Skaitikliuose su vidiniais jutikliais konverteriai tiesiogiai liečiasi su skysčio srautu. Vandens matuokliuose su išoriniu jutikliu montuojami davikliai ant vamzdžio paviršiaus ir neturi įtakos srautui.

Transdyusory į metrų gali būti įrengtas įstrižai, būdamas regėjimo linijos kito, kaip parodyta 1 Jie taip pat gali dirbti su atsispindi bangos, tokiu atveju figūra, ultragarso iš siųstuvo pasiekia imtuvą transdyusora transdyusora tik po atspindžio nuo atšvaitų, kaip parodyta paveiksle 2. Kai kurios pramonėje skaitikliai didelio skersmens vamzdžio turi dvi poras transdyusorov, siekiant pagerinti efektyvumą ir didelę slopinimo kompensacijos, kaip parodyta 3 paveiksle.

Pav. 1. Išmatuotųjų įstrižainės įleidžiamas į srauto matuoklį

Pav. 2. Išorinių daviklių, veikiančių atspindintą garso bangą, išdėstymas

Pav. 3. Keitiklio pasirinkimo galimybės

4 paveiksle parodytas srauto matuoklis su išoriniu keitikliu. Su šiuo dizainu garso banga pasižymi didesniu silpnėjimu, nes turi praeiti pro vamzdžio medžiagą.

Pav. 4. Deguonies padavimas į srauto matuoklius su išoriniais davikliais

Vienas iš pagrindinių problemų, iškilusių kuriant ultragarso metrų yra išlaikyti aukštą matavimo tikslumą per platų srautus nuo kelių litrų per valandą dešimtys tūkstančių litrų per valandą. Kita problema - išlaikyti matavimų tikslumą esant skirtingoms srauto temperatūroms, kurios, priklausomai nuo taikymo, gali svyruoti nuo 0 ° C iki 85 ° C. Kadangi ištrauka iš ultragarso bangų dažnis priklauso nuo skysčio temperatūros, dauginimas laiko skirtumas lems temperatūrų klaidų. Kaip parodyta 5 pav., Garso greičio priklausomybė nuo vandens yra ne linijinė ir svyruoja nuo 1420 iki 1540 m / s. Galų gale, jei neatsižvelgiate į temperatūros įtaką, srauto greičio matavimo paklaida gali būti didesnė nei 5 proc. Taigi, norint padidinti sistemos tikslumą, reikalingas temperatūros jutiklis.

Pav. 5. Garso greičio priklausomybė nuo vandens

Yra alternatyvus metodas, leidžiantis atlikti matavimus be temperatūros kontrolės. Tai įvertina ne tik skrydžio laiko skirtumą pirmyn ir atgal kryptimi, bet ir absoliutų tranzito laiko vertes.

Analoginių skaitmeninių keitiklių (ADC) naudojimo pranašumai

Yra keletas būdų, kaip išmatuoti skrydžių laiko skirtumus pirmyn ir atgal. Pirmuoju atveju naudojamas laiko-skaitmeninis keitiklis (TDC). Antrasis metodas apima skaitmeninio analoginio keitiklio naudojimą, siekiant skaitmeninti signalus, kuriuos gauna keitikliai, ir jų koreliaciją.

Taikant TDC metodą fiksuojami tik signalo sankirtos taškai su atitinkama nulio riba, kaip parodyta 6 paveiksle.

Pav. 6. Laiko skrydžio matavimas, naudojant laiko-skaitmeninį keitiklį

Naudojant ADC, perėjimai, kuriuos gauna perdavimo į priekį ir atgal bangos, yra skaitmenuotos ir saugomos kaip visumos. Tolesnis skaitmeninis bangos formos apdorojimas nustato TOF diferencinę vertę.

ADC naudojimas yra pagrindinis pranašumas, palyginti su TDC naudojimu:

  • Papildomas triukšmo mažinimas. Signalų koreliacija teikia papildomą žemos dažnio filtravimą, slopinantį triukšmą. Šią funkciją veiksmingai atlieka "Texas Instruments" mažos galios mikrovaldiklis MSP430FR6047. Aptariamas metodas sumažina triukšmą 3-4 kartus. Koreliacija taip pat slopina linijinį triukšmą.
  • Atsparumas signalo amplitudės pokyčiams. Koreliacijos pagrįstas algoritmas nėra jautrus priimto signalo amplitudės pokyčiui, keitiklio parametrų plitimui ir temperatūros svyravimams. Signalo amplitudės pokytis dažnai stebimas dideliu srauto greičiu. Stabilumas yra svarbus privalumas, nes keitiklių savybės laikui bėgant blogėja, o skaitiklio tarnavimo laikas gali būti ilgesnis nei 10 metų.
  • Gebėjimas kurti gaunamo signalo voką. Informacijos apie amplitudę prieinamumas leidžia reguliuoti keitiklių dažnius. Be to, vokų kontrolė užtikrina daviklių savybių pokyčių dėl senėjimo. ADC programa leidžia automatiškai valdyti garsą (AGC), kad padidėtų signalo amplitudė, jei keitiklio pasipriešinimas laikui bėgant mažės. Taigi, sistemos veikimas yra palaikomas, net nepaisant senėjimo iš keitiklių.

7 paveikslėlyje parodyta ADC skaitiklio blokinė diagrama, kuri užtikrina būtiną signalų skaitmeninimo pernelyg didelę išraišką.

Pav. 7. Skaitiklio blokinė schema, pagrįsta ADC

Absoliuoto skrydžio laiko TOF matavimas

Absoliuoto skrydžio laiko TOF matavimas pašalina būtinybę naudoti temperatūros daviklį ir apskaičiuoti garso greitį vandenyje. Yra keletas būdų, kaip tiksliai matuoti absoliučią TOF vertę. Vienas iš būdų yra apskaičiuoti gauto signalo voką ir nustatyti tašką, kuriuo vokas užima iš anksto nustatytą ribą.

Absoliuti TOF vertė bus nustatoma pagal ribinės vertės sankirtos taško kompensacinį laiką, kaip parodyta 8 paveiksle.

Pav. 8. ADC leidžia jums sukurti signalo voką absoliutaus skrydžio laiko TOF matavimui. Padidėjęs vaizdas parodytas apatiniame paveikslėlyje

Ultragarsinis mikrovaldiklio modulis MSP430FR6047

MCP430 ™ mikrovaldiklis turi ultragarso jutiklį. Dėl savo funkcionalumo galima sukurti itin efektyvius ultragarso srauto matuoklius. Tokiu atveju USS veikia nepriklausomai nuo MCP430 ™ procesoriaus. 9 paveiksle parodyta šio modulio struktūrinė schema. SAS apima universalus maitinimo šaltinį (Uups), bet sekwencer (PSQ), programuojamo impulsų generatorius (PPG), vairuotojui ir derinamosios varžos grandinę (PHY), programuojamas stiprintuvą (PGA), blokinę greitai uždaros kilpos fazės (HSPLL), didelio greičio sigma delta ADC (SDHS) ir sekos nustatymo duomenų rinkimas (ASQ).

Įmontuotą ultragarso USS modulio naudoja savo elektros energijos tiekimo sistemą, ir gali būti įjungti ir išjungti nepriklausomai nuo su kitais blokais MCP430FR6047 mikrokontrolerio. Jis taip pat gali būti perkraunamas nepažeidžiant jokių kitų mikrovaldiklių modulių.

Ultragarso modulio impedancijos suderinimas yra būtinas norint gauti minimalų dreifą, matuojant TOF laiko skirtumą per tam tikrą laiką ir su bet kokiais vandens temperatūros svyravimais. Tai taip pat leidžia dirbti su labai mažu srautu.

Pav. 9. USS ultragarso modulio funkcinė blokinė schema

Išvada

Naujausia TI ultragarsinių matavimų technologija naudoja ADC ir leidžia protingiems srauto matuokliams užtikrinti didelį matavimo tikslumą. Tuo pačiu metu didelis tikslumas gali būti pasiektas išlaikant nedidelį suvartojimą, naudojant mikrovaldiklius MSP430FR6047 su įmontuotu ultragarso moduliu.

Srauto greičio matavimui,

Inžinerijoje plačiai naudojami įvairūs greičio matavimo metodai, ypač matuoti skysčio (dujų) srautą vamzdžiuose ar kanaluose. Jos gali būti suskirstytos į keletą grupių: kinematiniai, dinaminiai ir fiziniai greičio matavimo metodai. Kiekvienas iš jų turi keletą savybių, atskiriančių jas nuo kitų.

Kinematiniai metodai grindžiami žinomo atstumo ženklo pravažiavimo laiko matavimu arba nustatytu laiku nuvažiuotu atstumu. Etiketė yra svetimkūnis, dedamas į aplinką arba tūrinį elementą, kurio savybės skiriasi nuo tam tikrų terpės savybių, kurios leidžia stebėti šio tūrio judesius. Atsižvelgiant į jo savybes, srauto matuokliai yra srauto matuokliai, pagrįsti kinematiniu greičiu matavimo metodu.

Dinaminės metodai, savo ruožtu, susijusios su tiesioginiu sąveiką, taip pat terpėje, esant tyrimo su skaitiklio (Pito vamzdeliu, gijos, ir tt), t.y., kaip metodo pavadinimas, jis yra pagrįstas dinaminės sąveikos į išmatuotą debito ir zondo, kurio pagalba matavimai atliekami. Be zondo, elektros ir magnetiniai laukai yra naudojami kaip sąveikos šaltinis, jei terpė yra elektrai laidus. Kaip matavimo priemonė, plačiai naudojami "Pitot" vamzdžiai, skirti greičio galvutėms matuoti. slėgis, kuris sukelia judantį srautą jo lėtėjimo momentu. Šis slėgis yra susijęs su artėjančio srauto greičiu, kuris leidžia atlikti matavimus. Be to, Pito vamzdeliai, kaitinamoji naudojamas, dažniausiai jie yra pagaminti iš platinos, priežastis yra ta, kad ten yra iš esmės linijinė priklausomybė tarp atsparumo verpalų ir jos šildymo temperatūroje. Atitinkamai, žinodamas sriegio atsparumą, galite lengvai sužinoti, kokia temperatūra ji turi. Tiriant šilumos perdavimą tarp zondo ir matuojamojo laikmenoje arba tarp su dviem zondais išdėstyti tam tikru atstumu vienas nuo kito, yra galima spręsti srauto greitį, kurioje jie yra.

Fiziniai metodai skiriasi tuo, kad greičio matavimas yra pagrįstas bet kokiais fiziniais procesais, kurių srautas priklauso nuo srauto greičio. Tačiau sunkumas yra tas, kad dažnai tam tikras fizinis parametras priklauso ne tik nuo srauto greičio, bet ir nuo kitų parametrų, pavyzdžiui, nuo temperatūros ir slėgio. Į tai reikia atsižvelgti atliekant matavimus. Vadinasi, stebint pokyčius, galima apskaičiuoti reikalingą terpės parametrą, ty greitį. Matavimai, kaip taisyklė, atliekami be zondų įvedimo į terpę, t. Y. ji [aplinka] nėra pasipiktinusi. Dažniausiai šis metodas naudoja Doplerio poslinkio fenomeną, kuris įvyksta, kai per dažnį perduodamos aukšto dažnio akustinės bangos. Poveikio priežastis yra bangų išsibarstymas suspenduotomis terpės dalelėmis. Šios dalelės paprastai yra dulkės arba priemaišos. Vidutinio dažnio bangos praeina per terpę, nes jos turi mažiausią silpninimo koeficientą. Doplerio poslinkiu galima rasti srauto greitį. Be to, matavimams naudojami prietaisai, pagrįsti Fizeau efektu. Šis poveikis yra susijęs su judančio srauto įtaka elektromagnetinės spinduliuotės greičiui.

Kalbėkime išsamiau apie pirmąjį srauto greičio matavimo būdą: jo pranašumus, trūkumus ir naudojamų etikečių rūšis.

Kinematinis greičio matavimo metodas turi keletą privalumų, todėl jis turi plačią taikymo sritį. Visų pirma, jo naudojimas nesukelia jokių pasipiktinimų į aplinką, tk. jis be zondo. Tai reiškia, kad greičio matavimo prietaisai negali būti dedami į srautą, dėl to gali pasikeisti judėjimo kryptis, susikaupusios srovės ir smūginės bangos. Atitinkamai, tai reiškia dar vieną privalumą: kinematinė metodas gali būti taikomas pakankamai platų greičiu, nes dauguma pasipiktinimas kyla, kai srauto greitis viršija garso vidutiniu greičiu. Be to, kinematinis metodas gali būti naudojamas įvairių tipų terpių (skysčių, dujų, plazmos) greičio matavimui.

Paprasčiausias šio metodo taikymas yra matuoti srovių greitį vandenyne, matuojant padėtį erdvėje ir plūdžių, judančių vandens tekėjime, metu. Norint išmatuoti srovių savybes, naudojami įvairūs plūduriai, kuriuos galima paleisti tiek vandens paviršiuje, tiek reikiamame gylyje [1]. Skaičiavimo greitis laikomas lygiu ženklų judėjimo greičiui.

Taip pat kaip etiketę galima naudoti terpės, kurioje jonų koncentracija yra didesnė nei kituose regionuose, plotas. Tai leidžia taikyti šį metodą ne tik skysčio srauto greičiui, bet ir dujoms matuoti. Stebėdami šio tūrio judesius, galite nustatyti jo greitį. Kad jonų koncentracija būtų didelė, t. Y. pakanka registracijos, keli metodai naudojami jonizacijos tūrio elemento: radioaktyviųjų izotopų (β-spinduliuotės šaltinių) ir kelias elektros iškrova naudojimo. Taigi vidutinės dalelės yra jonizuotas elektronų poveikio trukmė: elektronai susiduria su atomais, trankyti elektronus iš elektronų korpusų atomų, taip, kad ji tampa teigiamo krūvio. Be to, taip pat taikoma jonizacijos fotonų jie, turintys didesnį energijos nei išmetamų elektronų iš atomo energijos, įspausti jį [elektronų] su elektronų apvalkalo, tokiu būdu jonizuojančios atomą. Žinant atstumą tarp išvado šaltinio ir įrašymo įrenginio ar atstumas tarp dviejų įrašymo įrenginiai, ir jonų šio atstumo vidutinio bėgant, mes galime rasti srauto regione greitį. Kadangi registravimo įtaisuose gali būti naudojami kondensatoriai, kurių išleidimas nustato jonų buvimą plote tarp plokščių [2]. Šio žyma tipo trūkumas yra tai, ribotas gyvenimo etiketės, nes rekombinacijos jonų, kuris yra susijęs su poreikį išlaikyti nedidelį atstumą tarp šaltinio ir imtuvo (į 1 metro tvarka), ir kenčia nuo Matavimų, atliktų iki [3] tikslumą.

Be jonizacijos išmatuoti vidutinį greitį (skysta, dujinė) taikoma įvedimą radioaktyviųjų izotopų. Įpurškiamų radioaktyviųjų dujų srautas, dažnai naudojamas arba skiriamas Radonas kietosios medžiagos, kurios turi plūdrumą, bet yra keletas radioaktyviųjų izotopų. Tai žymi rūšį dažnai naudojamas matavimo skystas arba dujinis vidutiniu greičiu sunkiai įdiegti kitus įrankiais objektus, pavyzdžiui, aukštakrosnių, raketų varikliai, dujotiekių gilių tyrimų jūros srovių metu, ir gama spinduliuotę skleidžiantys narkotikų vartojimas leidžia užsiregistruoti ženklų judėjimas net per metalines konstrukcijų sienas [4]. Atitinkamai, pateikiant du registratorių jonizuojanti spinduliuotė, pavyzdžiui, Geigerio skaitikliai arba scintiliacijos skaitikliai iš anksto nustatytu atstumu vienas nuo kito ir nustatantis izotopų praėjimą, kad atstumas, gali būti Nustatyta, kad greičio ženklai, taigi ir tekėjimo greičiu, kur žymė yra [4]. Šio tegus tipo bruožas yra poreikis, kad atitiktų pusinės eliminacijos radioaktyvus elementas, jos veiklą ir tarp registratorių jonizuojančiosios spinduliuotės, kad metu nėra pažeidęs iš anksto nustatytu atstumu elementas ištrauka atstumą, o jo veikla yra nesumažėjo į foninės spinduliuotės lygį. Kadangi šiuo atveju neįmanoma matuoti srauto greičio.

Matuojant skysčio srauto greitis kinematinė plačiai naudojamas metodas branduolinio magnetinio rezonanso reiškinį, kuris aiškiausiai pasireiškia vandenilio turinčių aplinkoje. Etiketės sukurtos skystų branduolių poliarizavimu išoriniame magnetiniame lauke. Jei matavimo vamzdžio sekcijos įtaisyta branduolių rezonansas jutiklis pabaiga, tada pagal tam tikroms sąlygoms, signalo amplitudė yra proporcingas branduolių magnetizēšanu. Greitas pokytis poliarizacijos skysčio pagaminto pirmojo matavimo skyriuje, sukelti po laiko, atitinkančio nuo branduolinių rezonanso signalo [5] amplitudžių kaita. Šio reiškinio taikymo problema yra ta, kad branduolių poliarizacijos matavimas trunka ilgą laiką, maždaug kelias sekundes. Tai, savo ruožtu, gali sukelti didelę matavimo paklaidą. Tam, kad būtų išvengta, gaminti dirbtiniai depoliarizacijos branduolių rezonansinis svyruojančių jo lauką, būtent iki skysčio pratekėjimui per dalį, kurioje greitis matavimas atliekamas, ji yra poliarizuota tuo, kad labai magnetiniame lauke ir RF ritė yra patalpintas šio skyriaus pradžioje. Inicijuojant rezonansinis svyruojančių jo lauką ritė gali sukelti greitą depoliarizaciją arba repoliarizaciją skystį, ir išjungti lauką - greitai poliarizacija [5].

Taip vadinamos terminės etiketės taip pat vadinamos įprastomis etikečių rūšimis. Jie naudojami skysčio ar dujų greičio arba srauto matavimui [3]. Etiketė sukuria šildytuvą arba jis pateikiamas iš išorės, t. Y. tam tikras skysčio ar dujų kiekis yra iš anksto pašildytas atskirame rezervuare, o po to dedamas į matavimo terpę. Po to terminiai konverteriai nustato laiką, per kurį jis praeina iš anksto nustatytą atstumą. Projektai taip pat naudojami be šildytuvo, todėl terminiai nehomogeniškumai, atsirandantys dėl tam tikrų svyravimų terpėje, būdingi turbulentiniams srautams, veikia kaip ženklas. Taip yra dėl to, kad srauto turbulencija terpėje sukelia kito tipo šilumos perdavimą, be šilumos laidumo ir konvekcijos - šilumos perdavimą turbulentinėmis masėmis. Atitinkamai, nustatant šių masių judėjimą, galime spręsti apie srauto greitį. Tačiau padėtis gali susidaryti, kai inhomogeneities yra neatskiriami vienas nuo kito dėl jų didelio intensyvumo, kuris neigiamai paveikti registraciją ir, vadinasi, ir debito reikšmę. Šio tipo etiketės naudojimo patogumas yra tas, kad šildytuvas gali būti tiek viduje, tiek išorėje, nes tai leidžia šiek tiek supaprastinti matavimo prietaiso konstrukciją.

Žymekliai gali būti naudojami kaip medžiagos, turinčios optines savybes, skiriasi nuo matuojamos terpės savybių. Dideliais ir vidutinių vamzdynų optiniai ženklai užima tik tam tikrą dalį srauto, tačiau vamzdžių mažo skersmens (apie 10 mm), etiketėje gali apimti skerspjūvį visas srauto. Jie gali būti aliuminio drožlės, PLEXI arba alebastriniu milteliai, skystis arba dažyti įvairių emulsijos, pvz žinutę Vaseline naftos ir chlorbenzenas, kur yra vandens srautas yra paverčiamas į rutuliai su skersmuo 2-2,5 mm emulsija. Rodikliai parenkami taip, kad jų tankis būtų artimas matuojamo skysčio tankiui. Be to, yra skirtingų formavimo metodai ženklus matuojamo dalelių, jei sraute yra fluorescencinės daleles, žodžius generuoja periodiškai spinduliuotės taikant skaidrią lango šios spinduliuotės [3].

Žym ÷ jimas gali būti sukurtas užmigdydamas tam tikrą terp ÷ s tūrį, šiuo atveju induktoriai naudojami kaip magnetofonai. Kai magnetizuotas tūris praeina per kiekvieną iš šių ritinių, juose pasirodo srovė, kurios buvimas gali reikšti ženklo poslinkį. Žinodamas atstumą tarp ritės ir nustatydamas srovės atsiradimo laiką kiekvienoje ritėje, mes galime rasti srauto greitį, kuriuo juda magnetizuotas tūris.

Iš to, kas išdėstyta pirmiau, galima daryti išvadą, kad kinematinis greičio matavimo metodas yra pats paprasčiausias. Taip yra dėl to, kad ženklo greitis nustatomas kaip nuvažiuoto atstumo ir praleisto laiko santykis, o laikmenos greitis yra lygus šio ženklo greičiui. Be to, vienetai skiriasi dėl struktūrinio paprastumo ir mažiausiai judančių dalių.

Šis metodas yra universali, nes ji gali būti naudojama agresyvios terpės greičiui matuoti, taip pat sistemoms, kurios yra skirtingose ​​agregavimo būsenose (skysčio, dujų, plazmos).

Būtina paminėti trūkumus, kurie yra susiję su matavimų tikslumu. Tai, savo ruožtu, priklauso nuo tyrinėjamo srauto skerspjūvio ilgio: kuo ilgiau sekcija, tuo tikslesnė greičio reikšmė. Tačiau kai naudojamas tam tikros rūšies žymas, jų egzistavimo laikas, t. Y. Laikas, per kurį detektorius nustato terpės nehomogeniškumą, yra ribotas. Iš to išplaukia, kad būtina pasirinkti parametrus, kad sparta būtų tiksliausiai nustatyta, atsižvelgiant į naudojamų etikečių ypatybes.

Taigi buvo svarstomi pagrindiniai kinematinio metodo privalumai ir trūkumai srauto greičiui matuoti, taip pat markių tipai, kurie tapo labiausiai paplitusi inžinerijos srityje.

Skysčių greičio ir srauto matavimo principai

Norint nustatyti skysčių kiekius ir srautą pramoninėje praktikoje, dažniausiai naudojami droseliniai įtaisai ir pneumometriniai vamzdžiai.

Veiklos principas pneumometriniai vamzdžiai, pavyzdžiui, Pitot-Prandtl vamzdelius, mes manėme, kai gauname Bernulli lygtį (6-1 pav.). Kiekviename skyriuje skerspjūvių skirtumas vamzdeliuose, parodytuose paveikslėlyje, rodo greičio galvutę taško taške, esantį vamzdžio ašyje.

Pav. 6-2. Skysčio greičio matavimas pneumometriniu vamzdžiu.

Darbinio skysčio lygis vamzdeliuose yra patogiau matuojamas ne pagal piezometrinius vamzdžius, kaip parodyta Fig. 6-1, naudojant diferencinį manometrą (6-2 pav.). Jo U-formos vamzdis pripildytas skysčio, kuris yra nesimaišo su darbo ir turi daug didesnę tankis nei pastarasis (pavyzdžiui, vandeniu arba alkoholiu - kai kalbama apie dujų ar gyvsidabrio - dirbant su lašelio). Tai leidžia matuoti slėgio kritimus esant dideliam pertekliniam slėgiui (arba vakuumui) vamzdyne, kai prietaisas yra santykinai mažas.

Remiantis matavimo rezultatais, nustatomas didžiausias skysčio greitis palei dujotiekio ašį. Nustatyti vidutinį greitį skysčio yra pašalinama arba Epure greitis paskirstymo per skerspjūvio vamzdyno juda vamzdelį įvairiose pneumometric cutpoint, arba naudoti santykį tarp vidutinių ir didžiausių greičiais laminarinio ir turbulentinio srauto režimų. Skaičiavimo greitis nustatomas dauginant vidutinį greitį pagal vamzdyno skerspjūvio plotą.

Toks skysčio greičio ir greičio nustatymo metodas yra paprastas, bet netikslus, nes sunku sumontuoti pneumometrinius vamzdžius griežtai palei dujotiekio ašį.

Plačiau nustatyti greitį ir srautas per akseleratoriaus įrenginį, kurio principas grindžiamas matuojant slėgių skirtumą, kai keičiasi skerspjūvį vamzdyno. Dirbtinio susiaurėjimas srauto skerspjūvio per droselio prietaiso greičiu ir, atitinkamai, kinetinę energiją į siauresnė skerspjūvio didėja srauto, kuris veda į nuo galimo slėgio energijos kiekio tame pačiame skyriuje. Todėl matuojant slėgių skirtumą tarp slėgio kritimo dujotiekio skyriuje iki jo skerspjūvio ir efektingai į efektingai (arba šalia) apskaičiuoti greitį tarp sekcijų kaita, o per ją - į srautą ir greitį.

Kadangi droseliavimo įrenginiai naudoja išmatuotas diafragmas, purkštukus ir Venturi vamzdžius.

Matavimo diafragma (Pav. II-17) yra plonas diskas su apvalia anga, kurios centras yra vamzdžio ašyje. Matavimo antgalis (6-3 pav.) Yra antgalis su sklandžiai suapvalinta įvado ir cilindrine išleidimo anga. Diferencialo manometrai matmenų antgaliai (ir diafragmų) yra prijungtas prie vamzdžio per žiedinės kameros ir yra susijęs su vamzdžių skyles interjero, vienodais tarpais išdėstyti apjuosiant, arba du kanalus.

Pav. 6.3 - Matavimo diafragma

Pav. 6-4. Matavimo antgalis.

Pav. 6.5 Venturi vamzdis

Venturi vamzdelis (6-5 pav.) Turi palaipsniui siaurėjančią sekciją, kuri tada išplečiama iki pradinio dydžio. Dėl šios "Venturi" formos slėgio nuostolis jame yra mažesnis nei diafragmos arba purkštukų. Tuo pat metu Venturi ilgis yra labai didelis, palyginti su diafragmos ar antgalio storiu, kurį galima sumontuoti tarp dujotiekio flanšų.

Venturi vamzdyje ir purkštukoje suspausto srauto skerspjūvio plotas lygus pačiam skylės plotei (dugno skerspjūvio plotas, kuriame yra droselio įrenginys).

Diafragmoje (žr. 6-4 paveikslą).

Darant prielaidą, kad dujotiekis bus horizontalus, mes užfiksuosime du skyriai, diferencinis slėgis tarp jų yra matuojamas diferenciniu manometru, lygtine Bernulliu. Remiantis fig. 6-4 ir ignoruojame spaudimo praradimą, turime

Kur yra slėgio skirtumas (skirtumas), išmatuotas diferenciniu manometru ir išreikštas metrais darbo skysčio kolonėlės.

Nustatyti vidutinį greitį skysčio srauto į vamzdyną, galime išreikšti į vamzdžio skyriuje greitį per siauro į srove už diafragmos greičio, kur slėgis matuojamas, naudojant srauto tęstinumo lygtį

Keičiame greičio galvutės skirtumų reikšmę

Tūrinis skysčio srautas Q. diafragma atidarymo skiltyje (taigi ir vamzdyne) bus lygi

kur yra pataisos koeficientas (); Šis veiksnys atsižvelgia į greičio sumažėjimą skerspjūvyje, palyginti su greičiu dėl sūkurio srauto (), taip pat dėl ​​slėgio sumažėjimo diafragma.

Koeficientas vadinamas droselių koeficientu. Jo vertė priklauso nuo Reynolds testo skysčiui vertės ir droselio atidarymo skersmens santykio su vamzdyno skersmeniu:

Eksperimentiniu būdu nustatytos vertės pateikiamos specialioje literatūroje.

Droseliavimo įrenginio skersmuo paprastai yra 3-4 kartus mažesnis už dujotiekio skersmenį, todėl (d2/d1) i lygtimi (6-5) galima nepaisyti pirmame aproksimente ir surasti skysčio srautą lygtyje

Vidutinis skysčio greitis vamzdyne nustatomas dalijant Q. apie dujotiekio skerspjūvio plotą. Praleisti indeksus "1" ir gauti

Į eksploatuojama suspaudžiamais skysčių (dujų arba garo) aukštoje Diferencialinė spaudimo lygtį (6-5) ir (5-8) suvartotos vieną korekcijos koeficientą, kuris atsižvelgiama į tankių dujų (garų) kaita atveju.

Greičio ir srauto krypties matavimas.

Esant nedideliam greičiui, naudojamas tik tiesioginis greičio matavimas, esant dideliam greičiui - netiesioginis.

Tiesioginis greičio matavimas - naudojant sukimosi jutiklius pagal incidento srautą:

Anemometrai, kurie yra palei srautą. Pagal puodelius sukurtas vakuumas, per kurį sukimo momentas. Kai anemometras yra dedamas per apatinę taurelę esantį srautą, atsparumas slėgiui yra didesnis nei atsparumas srautui, atsiranda sukimo momentas. Siekiant sukimosi lygumo, puodelių skaičius yra nelyginis, minimalus skersmuo - 10 cm.

Anemometrų privalumai: srauto greičio nepriklausomumas, dizaino paprastumas.

Anemometrų trūkumai: taškinis matavimas (tik dideliems srautams), naudojamas tik atviroje erdvėje, netolygus sukimasis.

Ornamentas - kompaktiškesnis prietaisas, matmenys yra atvirkščiai proporcingi peilių skaičiui ir dydžiui. Trumpo peiliuko atveju indukcinį atsparumą veikia srautas iš padidinto slenksčio srities. Kovos metodai: sparno geometrija, profilio storio sumažinimas, sparno galas.

Turbinos jutiklis - tam tikra oro sraigtinė su cilindru aplink ašmenis, neleidžianti tekėti į žemo slėgio plotą. Jis naudojamas kartu su oro orlaiviais automatiniam orientavimui sraute. Gali būti naudojamas skysčių ir dujų nutekėjimo hidraulinėse sistemose matavimui.

Rotatormas - Tiesioginio srauto greičio matavimo įtaisas, naudojant kalibruotą skalę, skirtą rutulio kėlimui matuoti, kuriam taikomas artėjančio srauto srautas. Kadangi srauto greitis aplink kamuoliuką visada yra pastovus, matmenų rodmenys priklauso tik nuo srauto greičio. Priklausomai nuo skalės kalibravimo, prietaisas matuoja greitį arba tūrio srautą. Laikui bėgant prietaiso charakteristikos pasikeičia, taigi praktiškai prietaiso skalė paprasčiausiai sunumeruojama, o techninės dokumentacijos, atnaujintos prietaiso dėka, pridedama kalibravimo schema.

Netiesioginis greičio matavimas. Tiesioginis matavimas generuoja statinį ir bendrą slėgį, o srautas yra apskaičiuojamas pagal nesudėtingo srauto formulę:

pataisos koeficientas; pastovus tankis.

Dėl suspausto srauto:

Esant nedideliam greičiui ir aukštyje suspaudžiamas srautų truputį pakeisti temperatūros (6.5 0 iki 1 km), ir todėl nėra laikomas, todėl, galima išmatuoti srauto greitis, naudojant Pito vamzdeliu.

Dideliu greičiu reikia atsižvelgti į srauto temperatūrą.

Venturi vamzdis - droseliavimo įrenginys, greičio matavimas diferenciniam slėgio kritimui. Jis susideda iš kūgio ir išsiplėtimo vamzdžio sekcijos, slėgis paimamas iš įleidimo ir vidurio sekcijų. Išsiplėtusio vamzdžio sekcija yra būtina, kad sklandžiai padidėtų slėgis iki atmosferos slėgio po siaura atkarpa. Galinė dalis, kurios greitis didesnis nei 150, turėtų būti didesnis nei pradinis skerspjūvis, kad kompensuotų greitį dėl trinties ir šildymo, kai tekėja iš vidurinės dalies iki galo.

Diafragmos (graduuoti poveržlės) - kurkite dujų ar hidraulinius darbus Venturi. Tokiu atveju visas slėgis matuojamas prieš graduotą poveržlę, po to susidaro statinis slėgis. Matavimo poveržlė montuojama tiesiame vamzdžio skyriuje. Srovė pagal inercijos jėgų veikimą susiaurėja daugiau nei skylė skylė; Vortexing sumažina statinį slėgį. Siekiant kompensuoti tokį poveikį, įvedami korekciniai koeficientai: reaktyvinio suspaudimo koeficientas ir nuostolių koeficientas, kurio produktas yra lygus matavimo prietaiso srautui. Trūkumai: didelis pasipriešinimo praradimas, taikymas tik esant mažam srautui.

Matavimo antgalis - paprastesnis matavimo prietaisas nei diafragma. Principas yra tas pats, tačiau vietoj plovyklės naudojama purkštukų sekcija. Sūkurių intensyvumas ir nuostolių lygis yra mažesni, matavimas yra stabilesnis. Jie naudojami kaip srauto matuokliai. Greičio matavimui jie nėra naudojami trumpuose ir plačiuose kanaluose, nes išmatuotas greitis yra vidutinis integralas.

Plačiuose kanaluose greičiai matuojami kryptimi viso kanalo ilgio naudojant Pitot vamzdelius ar panašius įtaisus.

Srauto kryptis išmokti naudoti itin jautrius jutiklius, kurie nustato slėgio skirtumą dviem vamzdeliams, kurių nuolydis yra 30 °. Keičiant kryptį pasikeis slėgis abiejuose vamzdeliuose. Kai šis jutiklis sujungtas su visiško slėgio matavimo vamzdžiu, jutikliui nereikės srauto padėties, nes srauto kryptis bus sureguliuojama. Greitis ir slėgis nustatomi pagal kalibravimo grafikus. Siekiant pašalinti turbulenciją ir jautrumą vamzdžio srauto kampui, kryptis sujungia į žiedą aplink visą slėgio vamzdį.

3.13. Skysčio greičio ir srauto matavimo prietaisai

Skirtingai nuo Pitot vamzdžio, Pitot-Prandtl vamzdelis yra mėgintuvėlis vamzdyje (3.15 pav.). Centrinis vamzdis su sklandžiu galu prie įėjimo skersmens nukreipiamas į gaunamą skysčio srautą ir matuoja bendrą slėgį, atsižvelgiant į dinaminį slėgį (- skysčio tankį).

Išoriniame vamzdyje yra šoninio paviršiaus skylės, esančios maždaug už atstumo nuo vamzdžio įleidimo angų. Centrinių ir išorinių vamzdžių skyrių lėktuvai nesusiję viena su kita. Galinėje dalyje išorinis vamzdis yra prislopintas. Išorinio vamzdžio skylės padeda nustatyti hidrostatinį slėgį. Vamzdžių galai, kaip taisyklė, yra prijungti prie diferencinio manometro. Naudojant skysčio manometrą, užpildytą skysčiu, tankis turi būti didesnis už skysčio tankį. Ši aplinkybė yra įskaičiuojama nustatant greitį. Galima parašyti, kad skirtumas tarp difenometro rodmenų

Taigi dinamiška (didelės spartos) galva

Greitis Pitot-Prandtl vamzdžio montavimo vietoje

Atsižvelgiant į mėgintuvėlio greičio matavimo paklaidą

kur yra vamzdžio koeficientas, nustatytas atlikus kalibravimą.

Pav. 3.15. Pitot-Prandtl vamzdis

Cilindriniai ir sferiniai purkštukai

Cilindrinis antgalis yra trijų skylių vamzdis, esantis tam tikru atstumu nuo vamzdžio galo vienoje plokštumoje. Šoniniai du skylės yra simetriškai aplink centrinę skylę kampu (3.16 pav.). Purkštukas leidžia matuoti greitį, slėgį ir visą galą.

Pav. 3.16. Cilindrinis antgalis:

1,2,3 - skylės ant purkštuko; 4 - vamzdžio antgalis; 5 - skylių skylės

Pagrindinis rutulinio antgalio elementas yra rutulys (slėgio talpykla), esantis cilindrinio vamzdžio (laikiklio) gale. Skersmens mm rutulys turi penkias skyles dviem diametraliomis plokštumomis, statmenomis viena kitai. Kampas tarp šoninių keturių angų ir centrinės skylės yra. Purkštuko gale yra penkios jungiamosios detalės, kurios yra sujungtos plonu vamzdeliu, einančiu vamzdžio viduje, su purkštuko kamuoliuku.

Šis metodas susijęs su lazerių naudojimu. Naudojant lazerį, srautas trikdomas, nes jame nėra pašalinio kūno. Greičio matavimas grindžiamas Doplerio sklidimo srauto, išsiskiriančio skysčio sraute ir turinčiu nehomogeniškumą, dažniu.

Nustatyta, kad vandentiekio vanduo atitinka skilimo heterogeniškumo reikalavimus. Metodas nustato greičio komponentus taške tam tikroje pasirinktoje srauto kryptyje su labai dideliu turbulencijos laipsniu.

Bendrasis įrenginių pavadinimas yra lazerinis greičio matuoklis LDIS. Pavyzdžiui, helium-neoninis lazeris.

Išmatuoto taško tvirtinimo matavimo lauke tikslumas yra mažesnis nei 0,1 mm. Tai leidžia mums ištirti bet kokių kūnų srautą aplink skysčių ar dujų srautą labai didelio tikslumo ribinį sluoksnį. Pažymėtina, kad LDIS naudojimas spartos pasiskirstymo tirpale skysčio srautu reikalauja specialių hidraulinių stendų ir įrangos.

Standartiniai siaurėjantys įtaisai. Skaičiavimų ir dujų srauto matavimui naudojami susiaurėjantys įtaisai: standartinės diafragmos, segmentinės diafragmos, purkštukai ir Venturi metrai. Skysčio srauto greičio matavimas atliekamas sveriantį prietaisą esant diferenciniam slėgiui (skirtumui). Slėgio kritimas kyla dėl vidutinio sūkurio mažinimo įrenginio dalies padidėjimo, t. Y. kinetinės energijos didėjimas. Dėl to hidrostatinis slėgis susiaurėjusiame skyriuje yra mažesnis už slėgį prieš siaurėjantį prietaisą. Kuo didesnis slėgio kritimas (galva), tuo didesnis bus skysčio debitas. Nesubrendusio skysčio srauto ir slėgio skirtumo srauto santykis nustatomas naudojant Bernulli lygtį (žr. 3.12, Venturi debitmatis).

Slėgio skirtumas susiaurėjančiame įrenginyje nustatomas plūduriuojančių, žiedinių silfonų ir membranų tipų difuzorių pagalba. Reikėtų pažymėti, kad, išmatuojant skirtumus, sudėtingesnis prietaisas yra "Sapphire" matavimo daviklis.

Pavyzdžiui, "Sapphire 22DD" leidžia nustatyti slėgio kritimą nuo 60 Pa iki 16 MPa. Slėgio kritimas atitinka mikroelementų elektrinį signalą (μA). Elektrinis signalas perduodamas į prietaisą, kuris paverčia jį skysčio srauto greičiu ir nustato dabartinį srauto greitį prietaisų skalėje arba rezultatų suvestinėje. Kai naudojamas mikroprocesų įrenginiuose, srauto greitis įrašomas į laiko juostą ir leidžia rodyti vidutines išlaidas tam tikriems laiko tarpams.

Elektromagnetiniai srauto matuokliai. Skaitiklio principas yra elektromagnetinės indukcijos reiškinys. Prietaisą sudaro dujotiekyje sumontuotas pirminis įtaisas, matavimo siųstuvas ir indikatorius. Pirminis blokas sukuria magnetinį lauką išilgai vamzdžio kontūro, per kurį skysčio srautas juda. Vidutinio srauto greičio (srauto greičio) pokyčio dėka pasikeičia indukcijos jėga (elektromobilio jėga). Indukcinės EMF vertė paverčiama elektriniu signalu, atitinkančiu tam tikrą skysčio srauto greitį. Elektrinis signalas μA perduodamas matavimo vienetui, rodančiam srovės srautą.

Prietaisų rodmenys nepriklauso nuo skysčio tankio, klampos, suspenduotų kietųjų dalelių srauto, slėgio vamzdyne.

Turbinos srauto matuokliai (metrai). Ašinė turbina yra įmontuota į debitmačio korpusą. Vandens ežero srautas, kuriame yra srauto matuoklis, perduoda kinetikos energiją į darbo rotoriaus sparnuotę. Dėl energijos perdavimo ratas sukasi tam tikru kampiniu greičiu. Turbinos rato veleno sukimosi greitis atitinka drenažo skysčio srautą. Turbinos rato sukimasis per kirmėlio pavarą, esantis kūne, yra perkeltas į skaičiavimo įrenginį. Skaitiklis, esantis už korpuso, sureguliuoja srautą laiko intervalui (valandai, dienai, mėnesiui). Šio tipo srauto matuokliai yra skirti matuoti švaraus vandens srautą.

Tachometriniai srauto matuokliai. Tachometriniai srauto matuokliai gali būti su tangentiniais arba varžtais konvertuojami. Tangentiškas keitiklis turi skysčio sukimosi kamerą. Srautas, praeinantis per kamerą, įgauna sukamą judesį. Kamera yra rutulinis kuris dėl išcentrinių jėgų sraigtinio judesio srauto prispaudžiama prie išorinio paviršiaus kameros per savo sukimosi apie ašį. Rutulio sukimosi dažnis yra proporcingas skysčio srautui. Flowmetrui yra magnetinio indukcinio keitiklio, kuris paverčia kamuoliuko greičiu į elektrinį signalą. Signalas eina į matavimo ir rodymo bloką, kuris sureguliuoja skysčio srautą.

Su sraigtiniu konverteriu srauto skysčio srautas sukasi, kai sraigto mentės tekėja. Dėl spiralinio judesio skysčio kamuolys įgauna sukimosi judesį, palyginti su srauto ašimi. Jo sukimosi kampinis greitis atitinka skysčio srautą.

Flowmetrai skirti neagresyvių ir švarių skysčių sąnaudų matavimui be suspenduotų dalelių.

Ultragarsiniai srauto matuokliai. Tokių srauto matuoklio veikimo principas yra ultragarso bangos nustatymas skysčio srautu. Flowmetrai iš esmės skiriasi priklausomai nuo ultragarso spinduliavimo plitimo metodo. Vienas tipas yra pagrįstas ultragarso spinduliuotės srauto, kuris paprastai yra nukreipiamas į judančio skysčio ašį, griovimo metu. Kitas srauto matuoklio tipas yra pagrįstas ultragarso impulsų greičiui matuoti skysčio srauto kryptimi ir prieš jį.

Ultragarsiniai srauto matuokliai gali būti nešiojami arba stacionarūs. Skaitiklis apima jutiklius, kurie išskiria ultragarsines bangas, registravimo įtaisus su laikmačiu.

Jutikliai montuojami tiesiogiai ant dujotiekio stačiakampio skerspjūvio priešais vienas kitą. Stačiakampio skerspjūvio ilgis turi būti lygus vamzdžio skersmeniui. Jutikliai yra prijungti prie nešiojamojo arba stacionariojo įrašymo įrenginio. Registravimo įtaisas sureguliuoja srautą, o jei yra laikmatis - srautas tam tikrą laiką.

Pagrindinis srauto matuoklio pranašumas yra bekontaktinis bet kokių skysčių, kurių didžiausias tikslumas yra vamzdynais, srauto greitis, kurio sąlyginio skersmens skersmuo yra 30-1,600 mm, matavimo greitis. Matavimo paklaida yra.

Oro srauto matavimas

Oro srauto parametrų matavimo prietaisai vėdinimo sistemose ir dūmtraukiuose

Valdant šildymo įrangos veikimą ir reguliuojant vėdinimo sistemas kyla klausimas: kuris prietaisas naudojamas oro ortakiuose (dūmtakiuose) oro srauto parametrų nustatymui, kaip greitis ir tūrio srautas?

Rinkoje yra daug įrenginių: Vane Anemometrai su skirtingo skersmens iš sparnuotės, karšto vielos Anemometrai, diferencinio slėgio matuokliai su kitu pneumometric (slėgio) vamzdžių, sujungtų prietaisų ir pan. Pasirinkimas prietaisas priklauso nuo to, kur matavimai yra atliekami - ventiliacijos grotelės, arba tiesiai į ortakį (latakų), iš greičių, temperatūros, dulkių kiekio diapazone. Šiame straipsnyje pateikiami pagrindiniai prietaisų skirtumai, pateikiami patarimai dėl priemonių pasirinkimo, atsižvelgiant į montuotojo užduotį. Straipsnyje nurodytų prietaisų techninės charakteristikos yra apytiksliai nurodytos, nes yra daug modelių su skirtingais parametrais.

Įrenginių dizaino ypatybės

Fig. 1 rodo įvairias priemones, skirtas matuoti oro srauto parametrus, pavyzdžiui vienas iš nurodyta tvarka gamintojų: anemometro, mentėmis Anemometras, diferencinio slėgio daviklis, pneumometric vamzdis kartu prietaisas su keičiamų zondai kanale nustatyti tūrio srautą.

Pastaba: Vidutinė funkcija, tūrinio srauto apskaičiavimas, difenometro ir greičio skaičiavimo funkcijos atveju gali būti įterpiami į prietaisą arba nėra.

Pastaba: Diferencialo manometrai dažnai yra patikimesni ir nebrangūs prietaisai nei anemometrai.

Pav. 1. Testo ag prietaisai

Kombinuotas (daugiafunkcinis) įrenginys - aukščiau pateiktoje lentelėje išvardytų prietaisų rinkinys. Tai matavimo vienetas su galimybe prijungti įvairius zondus: pneumometrinius vamzdžius, zondo-sparnuotojus, termoanemometrus, greičio daviklius, temperatūros ir drėgmės zondus ir kt.

Vamzdynai naudojami kartu su anemometrais, kuriais siekiama išmatuoti ventiliacijos grotelių ir difuzorių tūrį. Naudojant piltuvą matavimo procesas tampa paprastesnis ir tikslesnis, nes atliekamas vienas matavimas, o ne kelias, jei darbas atliekamas tik su anemometru, o po to rezultatų vidurkis. Būtina, kad piltuvas visiškai atitiktų grotelę (difuzorių), tai reiškia, kad piltuvo dydis ir forma turėtų atitikti grotelės (difuzoriaus) dydį ir formą. Įrenginyje naudojant kanalą naudojamas jo koeficientas, taigi dažniausiai anemometrą gali naudoti tik įmonė, gaminanti kanalus.

Pastaba: Kai reguliatorius užduotis susideda iš matavimo kelis parametrus (pvz, slėgio, greičio, drėgmė, temperatūra), tai geriausia pasinaudoti kombinuoto prietaiso, tačiau tai ne visada pigiau nei pirkti atskirai manometras, Anemometrs, hygrometer ir tt

Prietaisų naudojimo apribojimai.

Nerekomenduojama naudoti termoanemometrų ir Pitot vamzdžių, skirtų matuojant aukšto dulkių kiekio oro srautuose, taip pat terminius anemometrus didelės spartos srautuose (daugiau nei 20 m / s). Pitoto skylės vamzdžiuose suvokiamas visas slėgis, mažas skersmuo ir jis gali užkimšti. Ir termoanemometre gali būti suplėšintas jautrus elementas - "šildoma virvė". Didelio dulkių kiekio gali būti, pavyzdžiui, gaminant cementą, miltus, cukrų, metalurgijoje, derinant vėdinimo sistemas statybos metu ir kt.

Nebūtina naudoti prietaisus, esančius už matavimo vieneto ir zondų veikimo temperatūros ribų. Esant aukštai temperatūrai, rekomenduojame naudoti pneumometrinius nerūdijančio plieno vamzdžius arba aukštos temperatūros specialius lydinius, o ne greičio jutiklius, pagamintus iš plastikinių elementų. Pavyzdžiui, matuojant dujų dūmtakius, dažniausiai vyrauja aukšta temperatūra.

Atliekant matavimus, būtina, kad zondo jutiklio elementas būtų griežtai nukreiptas į oro srautą. Jei nukrypimas nuo šios ašies padidina matavimo paklaidą, tuo didesnis nukrypimo kampas, tuo didesnė klaida.

Ventiliacijos grotelės srauto greičio ir tūrio srauto matavimas.

Matavimams gali būti naudojamas bet kuris anemometras ar termoanemometras, tačiau matavimai bus greičiau, tikslesni ir tikslūs, jei anemometras su didelio skersmens ratlankiu D = 60-100 mm yra naudojamas nuo šiuo atveju sparnuotės skersmuo bus panašus į grotelių matmenis. Siekiant supaprastinti matavimus ir sumažinti klaidas, galite naudoti piltuvą su prietaisu. Jei reikia atlikti matavimus sunkiai pasiekiamose vietose (pvz., Pagal lubas), galite naudoti teleskopinį zondą arba zondą su pratęsimu.

Tinkamas instrumentas yra anemometras su didelio diametro sparnuotu D = 60-100 mm, nes su jais atliekamas mažiausias matavimų skaičius, o tai suteikia tikslesnio rezultato ir praleidžiamo laiko.

Anemometras su nedidelio diametro D = 16-25 mm ratuku ir termoanemometru. Naudojant šias priemones reikia atlikti daugiau matavimų nei naudojant anemometrą su didelio diametro darbo ratu. Tai užtruks ilgiau, taip pat sumažins matavimų tikslumą, nes kiekvieno matavimo metu didėja nukrypimo nuo matavimo ašies tikimybė.

Naudojant bet kurį iš pirmiau išvardytų įrenginių, pageidautina, kad jis turėtų apskaičiuoti tūrio srautą, taip pat vidutinį laiką ir matavimų skaičių. Priešingu atveju jūs turėsite apskaičiuoti šias vertybes patys. Pirmiausia reikia matuoti srauto greitį keliuose taškuose, paskirstytuose ties grotelėmis, pavyzdžiui, kaip parodyta fig. 2, tada apskaičiuokite vidutinį greitį pagal formulę:

kai v i [m / s] yra vieno matavimo greičio vertė, n yra matavimų skaičius, o iš jo jau pasiekta tūrio srauto vertė:

Q = v sr x F x 3600 [m 3 / h], kur v cр [m / s] yra vidutinis srauto greitis, F [m 2] yra matuoto ploto (grotelių) skerspjūvio plotas.

Anemometrai su skaičiavimo ir vidurkinimo funkcijomis palengvina montuotojo darbą - jie automatizuoja oro srauto parametrų verčių apskaičiavimo procesą, nors dar reikia matuoti matmenis taškuose, taip pat į įrenginį įkišti segmento plotą.

Pav. 2. Matavimo taškų paskirstymas ortakio (tinklelio) stačiakampio ir apskrito skerspjūvio pagal GOST 12.3.018-79.

Piltukai ir kiti priedai. Naudojant prietaisą su piltuve nereikia atlikti kelis matavimus, o tai suteikia tikslesnio matavimo rezultato ir taupo laiką. Yra tik vienas matavimas. Jei naudojamas difuzorius be piltuvo, labai sunku tai padaryti. Įrengę piltuvą su anemometru ant ventiliacijos grotelės (difuzoriaus), kaip parodyta pav. 3, vienodas oro srautas bus nukreiptas tiesiai į prietaiso jutiklių elementą, kad būtų išmatuotas vidutinis greitis. Anemometrai su tūrinio srauto skaičiavimo funkcija rodo jį automatiškai. Reikėtų pažymėti, kad kiekvienas kanalas turi savo konversijos koeficientą, kurį pirmiausia reikia įvesti į įrenginį. Jei prietaisas neapskaičiavo tūrinio srauto, jis gali būti nepriklausomai apskaičiuojamas pagal formulę:

Q = K prie x v cp [m 3 / h], kur vcp [m / s] yra vidutinis srauto greitis, K c - piltuvo koeficientas.

Kartais matavimai turi būti atliekami sunkiai pasiekiamose vietose, kai grotelės yra ant lubų arba tiesiai žemiau lubų. Tokiais atvejais, norėdami išvengti kopėčių, galite naudoti zondus su teleskopine rankena arba prailginimo zondais.

Pav. 3. Ventiliacijos grotelės piltuvėlis

Tūrio greitis ir tūrio srautas tiesiai į kanalą (dūmtakį).

Prieš pradėdami dirbti, turite įsitikinti, kad kanalo sienelėje yra anga, kurios skersmuo atitinka matavimo zondo skersmenį. Būtina, kad ši skylė būtų tiesiojoje kanalo dalyje, nes šiuo atveju oro srautas yra maksimaliai vienalytis. Tiesi sekcija turi būti bent penkis kartus didesnė už ortakio skersmenį. Matavimo taškas pasirenkamas su sąlyga, kad jis turėtų būti atstumas, lygus trims skersmenims, o po jo - du skersmenys.

Matavimams naudojami termoanemometrai, anemometrai su veržliarakčiu su mažu krumpliaračio diametru D = 16-25 mm ir diferenciniai manometrai su pneumometriniais vamzdeliais. Jei ore yra mažas greitis (80 ° C), naudojamos aukštos temperatūros darbo ratai.

Matavimai atliekami ta pačia taške, kaip ir ventiliacijos grotelių atveju. Apytikslis matavimo taškų išdėstymas parodytas Fig. 2.

Kai naudojant Anemometrai priklausomai nuo to, ar prietaiso funkcija apskaičiavimo tūrio srautą ir laiko vidurkio funkciją, ir matavimų, reikalingų vertes vidutinis greitis skaičių ir apskaičiuoja tūrinis įtaisą medžiagos arba apskaičiuojamas nepriklausomai pagal aukščiau nurodytus formules.

Diferenciniai manometrai su pneumometriniu vamzdeliu naudojami esant aukštai temperatūrai (> 80 ° C) ir (arba) greičiui, didesniems kaip 2 m / s. Įrenginiai gali būti sąlygiškai suskirstyti į dvi grupes: viena priemonė turi tik slėgio kritimą (dinaminė galva), kitiems dar yra vidutinė funkcija ir apskaičiuojamas srauto greitis ir tūrio srautas. Atkreipiame dėmesį į tai, kad pneumometriniai vamzdeliai ir piltuvėliai turi koeficientus, kurie taip pat turi būti išankstiniai įtaisai. Be to, įtaisas taip pat turi įvesti kanalo skerspjūvio plotą ir srauto temperatūrą. Norėdami supaprastinti skaičiavimus, galite naudoti diferencinį manometrą su automatine temperatūros įėjimo kanalu ir pneumometriniais vamzdeliais su įmontuota termoelementu. Nematoma naudoti pneumatinio Pitot vamzdžio dulkėtose srovėse, šiuo atveju geriau matuoti karšta juosta

Matavimai atliekami ta pačia taške, kaip ir ventiliacijos grotelių atveju. Apytikslis matavimo taškų išdėstymas parodytas Fig. 2.

Toliau pateikiami supaprastinti skaičiavimo formulės, skirtos diferencijoms iš pirmosios grupės, kurios neturi srauto greičio ir tūrio srauto skaičiavimo funkcijos (pavyzdžiui, DMC-01O). Tikslioms formulėms su vidutinio tankio apskaičiavimu apskritai, žr. GOST 17.2.4.06-90.

Dinaminė galvutė, matuojama įrenginiu:

Pd = Pt - Ps [Pa arba mm Hg vandens], kur Pt yra bendrasis slėgis, Ps yra statinis slėgis.

Srauto greitis matavimo taške:

- už Pd i [Pa] ir

- už Pd i [mm Hg vandens]

kur Pd i yra dinaminis galvutė matavimo taške, T p [° C] yra temperatūra

Km yra pneumometrinio vamzdžio koeficientas.

Vidutinis srautas:

- kur v i [m / s] yra vieno matavimo greičio vertė, n yra matavimų skaičius.

Q = v sr x F x 3600 [m 3 / h], kur v cр [m / s] yra vidutinis srauto greitis, F [m 2] yra skerspjūvio plotas matuojamame skyriuje.

Instrumentų pasirinkimo struktūrinė schema.

Instrumentų pasaulis profesionaliai užsiima oro srauto parametrų matavimo prietaisais: pristatymu, pardavimu, patikra, remontu. Esame pasirengę patarti ir padėti pasirinkti įrenginį. Tačiau iš rinkoje pateiktų prietaisų rinkinio norėčiau paryškinti populiariausius iš pardavimų pagrindu. Mūsų daugybės klientų nuomone, šie įrenginiai yra labai geri kainos / kokybės požiūriu.