Прибор для измерения скорости потока воздуха в вентиляции


Измеритель скорости потока воздуха ТТМ-2 в системах вентиляции жилых многоквартирных зданий

Главная   Библиотека   Статьи по применению   Измеритель скорости потока воздуха ТТМ-2 в системах вентиляции жилых многоквартирных зданий  

30.09.2015

С самого начала нашей статьи следует сделать акцент на том, что правильная и бесперебойная работа системы вентиляции в помещении обеспечивает оптимальный микроклимат, т.е. температуру, относительную влажность воздуха и концентрацию кислорода. А, как известно, от этих параметров напрямую зависит самочувствие людей, проживающих в квартире. К группе риска относятся люди с заболеваниями сердечнососудистой системы, органов дыхания и кожными заболеваниями.

Рассмотрим, какие системы вентиляции предусмотрены в жилищном строительстве.

  1. В построенных много лет назад многоквартирных жилых домах с деревянными оконными рамами предусмотрены вытяжные каналы с естественной вентиляцией кухни и санузла. Поступление свежего воздуха извне в данном случае предусматривалось через зазоры во входных дверях и оконных проемах.

  2. В современных строящихся зданиях с герметичными пластиковыми окнами, установка которых предусмотрена проектом, в процессе строительства организуется централизованная приточная принудительная вентиляция. Регулирование и управление работой этой системы осуществляется при помощи специального оборудования, располагающегося на цокольном этаже дома. Производится эта работа специалистами, жильцы дома к управлению работой системы не допускаются. Благодаря правильно организованной работе такой системы вентиляции в квартиры поступает необходимое количество свежего воздуха. Помимо этого, происходит его очистка и нагрев.

Прежде чем приступить к вопросу об оценке эффективности работы вентиляционных систем в жилых зданиях, следует отметить, что в системе нормативных документов в строительстве существуют «СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ И ПРАВИЛА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ» (ГЭСНп 81-04-03-2001). Согласно им на вводимых в эксплуатацию строящихся, реконструируемых и технически перевооружаемых предприятиях, зданиях и сооружениях в процессе приемки должно проходить комплексное опробование систем вентиляции. Объект не будет введен в эксплуатацию в случае несоответствия работы систем вентиляции ГЭСНп-2001-03.

Попробуем разобраться, почему государственные надзорные органы осуществляют жесткий контроль работы вентиляционных систем, например, в строящихся многоэтажных жилых зданиях. Для этого рассмотрим данный вопрос с точки зрения возможного ущерба, который может быть причинен здоровью жильцов дома, в котором система вентиляции не функционирует, либо неисправна.

Следует сразу отметить, что исправная работа вентиляционных систем при сдаче объекта жилищного строительства в эксплуатацию не гарантирует ее дальнейшую бесперебойную работу. Дело здесь в том, что новоселы в домах старых конструкций с естественной вентиляцией зачастую делают ремонт и осуществляют планировку либо перепланировку помещений без учета требований БТИ и проводя их с серьезными нарушениями. Одним из наиболее частых нарушений, как раз, и является частичное или полное перекрытие вентиляционных коробов обоями или бытовой техникой.

Помимо этого, работа системы естественно вентиляции прекращается в отдельно взятых квартирах после установки герметичных пластиковых окон, не оборудованных приточными регулируемыми клапанами.

Причиной нарушения работы принудительной приточной вентиляции может послужить выход из строя вентиляционного оборудования.

Что же происходит в жилом помещении при неисправной или неправильно функционирующей системе вентиляции?

  1. Повышение относительной влажности воздуха в квартире и, как следствие, развитие на влажных поверхностях патогенной микрофлоры.
  2. Проживая постоянно в таких условиях, у человека понижается сопротивляемость организма к простудным и инфекционным заболеваниям. Также на этом фоне возможно развитие более серьезных заболеваний, таких как: ревматизм, туберкулез, почечная недостаточность и др.

    Патогенная микрофлора, представленная, в основном, грибками и плесенью, выделяет в воздух жилого помещения большое количество спор, заражая его.

  3. Пониженная влажность воздуха.
  4. Очень сухой воздух в квартире, особенно в зимний период в условиях работы центрального отопления, высушивает кожу и слизистые оболочки организма человека. Это приводит к образованию микротрещин, через которые в организм проникают различные вредные микроорганизмы.

    Также пониженная влажность воздуха в квартире оказывает влияние на потоотделение и, как следствие, теплообмен организма с окружающей средой. Особенно опасна пониженная влажность воздуха для людей, страдающих бронхиальной астмой.

  5. Пониженное содержание кислорода в воздухе жилого помещения.
  6. Проживая в квартирах с неисправной или неработающей системой вентиляции, мы лишаем себя поступления свежего воздуха, обогащенного кислородом. При этом каждый выдох увеличивает количество углекислого газа в непроветриваемом помещении. Нередко содержание кислорода в офисе не выше 18%, а в квартире - 19%. Нахождение в помещениях с таким уровнем содержания кислорода в воздухе приводит к быстрой утомляемости, сонливости, головным болям и снижению умственной активности. Длительное пребывание в непроветриваемых помещениях опасно для здоровья.

Оборудование для контроля эффективности работы систем вентиляции

Как видно из приведенного выше, от нормально функционирующей системы вентиляции в жилом помещении напрямую зависит самочувствие находящихся в нем людей. Поэтому приборы контроля работы вентиляции должны быть надежными, простыми в эксплуатации и прецизионными.

Хорошо зарекомендовавшими себя приборами для оценки эффективности работы различных систем вентиляции являются анемометры серии ТТМ-2. Являясь отечественной разработкой, эти приборы просты в эксплуатации и доступны в финансовом отношении. В отличии от импортных аналогов, измерители скорости потока ТТМ-2 ежегодно проходят сервисное обслуживание и поверку.

АО «ЭКСИС» занимается производством и продажей анемометров серии ТТМ-2 уже более 12 лет. За эти годы более 15000 клиентов оценили качество производимой нами контрольно-измерительной техники.

Вы можете приобрести измерители скорости потока серии ТТМ-2 и другие контрольно-измерительные приборы нашего производства, обратившись в офис компании по электронной почте, по телефону или посредством нашего сайта eksis.ru в режиме on-line.

Практические примеры измерения скорости потока воздуха

Чтобы выбрать подходящий прибор для измерения скорости потока, необходимо учитывать место проведения измерений и соответствующие условия окружающей среды. В целом, можно выделить пять типов измерительных локаций скорости потока.

Термоанемометры testo 405/testo 425

  • Для измерения скорости потока до 5 м/с и чистого воздуха
  • Высокая точность в низком диапазоне скорости потока

Анемометр с крыльчаткой testo 416

  • Для измерения скорости потока до 40 м/с, чистого воздуха и температур до 70 °C
  • Относительно нечувствительный к неправильному вращению со стороны правильного направления потока

Дифференциальный манометр testo 512 с трубкой Пито

  • Для измерения высоких скоростей потока до 100 м/с, загрязнённого частицами и/или горячего воздуха (>350 °C)
  • Чувствительный к скользящему или вихревому потоку

к testo 512 с трубкой Пито

Анемометр с крыльчаткой (100 мм) testo 417

  • Принимает поток на большей площади, что позволяет исключить влияние решётки

Электронный балометр testo 420

  • Встроенный выпрямитель потока для точных измерений на вихревых диффузорах
  • Масса всего 2,9 кг

Приборы для измерения расхода и скорости движения воздушного потока в воздуховодах и в воздухораздающих устройствах.

Чашечные анемометры (рис. 15) применяются главным образом для измерения средней скорости движения воздуха от 1 до 20 м/с. Приемной частью анемометра является четырех чашечная метеорологическая вертушка для измерения скорости ветра независимо от его направленности.

1- метеорологическая вертушка;

2 – вал;

3 – проволочные дужки для защиты от механических повреждений;

4– счетный механизм;

5– центральная стрелка счетного механизма, показывающая единицы и десятки оборотов;

6– левая стрелка, показывает тысячи оборотов счетного механизма;

7– правая стрелка, показывает сотни оборотов счетного механизма;

8– включение и выключение счетного прибора (арретир);

9– ушки;

10– винт для закрепления на стойке;

Рис. 15

Для измерения скорости анемометр вносят в воздушный поток так, чтобы ось вертушки чашечного анемометра располагалась перпендикулярно воздушному потоку. Для малых значений скоростей в каждой точке необходимо провести измерение 2 раза, при несоответствии результатов в пределах + 5% выполняют дополнительные измерения. При измерении скорости движения воздуха в проемах наружных ограждений зданий, в проемах между помещениями и тому подобное анемометры закрепляют на стойках

или штангах, чтобы не заслонять площадь живого сечения проема, в котором производят измерение. В отверстиях площадь 1-2м2 средняя скорость движения определяется при медленном перемещении анемометра по всему сечению. При больших размерах сечение разбивается на несколько равновеликих площадей, и измерение проводят в каждой из них.

Крыльчатые анемометры (рис. 16) используются в основном в воздуховодах и каналах для измерения скорости направленного воздушного потока от 0,2 до 10 м/с.

1 – крыльчатка;

2 – ось;

3– корпус-обечайка;

4– счетный механизм;

5– циферблат имеет три шкалы (единиц, сотен и тысяч);

6– арретир (вкл. и выкл. счетного механизма);

7 – два ушка; Рис. 16

В стандартном исполнении они всегда соединены с указателем, который дает среднее значение скорости в течение определенного

времени, как правило, за минуту,

хотя современные

анемометры

производят

измерения даже

за

более короткий срок до 10 секунд.

Оснащенный

генератором

постоянного

тока,

крыльчатый

анемометр (рис. 17) позволяет,

будучи

соединенным,

с

вольтметром,

сразу

определяет

скорость воздушного

потока

в

мерном сечении. Приборы такого

типа очень хорошо подходят для

Рис. 17

дистанционных измерений.

При использовании чашечных или крыльчатых анемометров необходимо вначале обеспечить соответствие их настройки калибровочным кривым изготовителя.

Существуют также анемометры-адаптеры(рис. 18)с мельничной вертушкой, специально предназначенные для установки в воздуховодах. Отсутствие индикатора компенсируется наличием аналогового или цифрового выхода. Отдельные модели оборудованы даже компьютерами, позволяющими рассчитывать среднюю скорость потока за определенный промежуток

Рис. 18 времени.

В электронных анемометрах число оборотов мельничной вертушки в отличие от механических подсчитывают с помощью фотоэлектронного датчика, определяющего число падающих световых импульсов во время вращения вертушки (рис. 19).

Рис. 19

Например, анемометр LG1000 (производимый английской фирмой) с диапазоном измерения от 0,5 до 25 м/с, и анемометр MiniAir2 (рис. 20) с выносными датчиками (различных диаметров от 15 до 110 мм), временем измерений от 2секунд до 2часов, и постоянным высвечиванием среднего накопленного значения, позволяющие в любой момент показать на табло максимальное, минимальные и среднее значения скорости потока.

Рис. 20

Существуют анемометры, работающие на основе другого принципа. Например, анемометр АПР-2(рис. 21), изготовленный российской фирмой НПФ «ЭКОТЕХИНВЕСТ») основан на тахометрическом принципе преобразования скорости воздушного

потока в частоту электрического сигнала с помощью металлической крыльчатки, угловая скорость вращения которой линейно зависит от скорости вращения набегающего потока. При этом ее лопасти пересекают магнитное поле катушки индуктивности и вносят в нее активные потери, что используется для формирования последовательности импульсов напряжения, частота следования которых также линейно связана со скоростью измеряемого воздушного потока.

1,2 – кнопки управления;

3 – измерительный блок из ударопрочной пластмассы;

4 – жидкокристаллический дисплей;

5– вывод контрольной точки, предназначен для проверки (поверки) первичного преобразователя;

6– первичный преобразователь;

7– выдвижная штанга;

8– накидная гайка;

9– крышка с винтом закрывающая

элементы питания; 10 – удлинитель;

11, 12 – штекерные разъемы; 13 – резьбовая втулка; 14 – накидная гайка;

Рис. 21

Средняя скорость воздушного потока вычисляется как частное от деления суммы числа импульсов напряжения первичного преобразователя, образованное за время измерения, на сумму числа импульсов тактового генератора, являющуюся числовым выражением длительности измерительного интервала. Начало и конец каждого измерения задаются оператором кратковременным нажатием на кнопку управления. Длительность интервала измерения может быть в диапазоне от 10 до 999секунд. Диапазон измерения от 0,2 до 20 м/с. Предназначен для измерения средней скорости воздушного потока в системах промышленной вентиляции, а также для метеорологических испытаний. Как видно из представленной характеристики наши

современные электронные анемометры не только не уступают зарубежным аналогам, но и в некотором смысле превосходят их по качеству изготовления и ценовой политике проводимой производителями контрольно-измерительнойаппаратуры.

Электронный счетчик импульсов сразу же выдает результаты измерений. Диаметр вертушки составляет от 10 мм до 150 мм. С недавних пор на рынке появились новые приборы с цифровым табло, способные подсчитывать среднею скорость за минимальное время 1 с и оборудованные устройством для электронной компенсации минимального значения механических усилий на вертушке. Электропитание таких приборов обеспечивается от простых пальчиковых батареек.

Диапазон измерений крыльчатых анемометров от 0,1м/с до 20 м/с, электронных анемометров от 0,01 м/с до 50 м/с.

Створчатые анемометры (рис. 23) или датчики направления потока содержат, как правило, стержень, по которому воздух проникает в измерительную камеру. Внутри измерительной камеры

(рис. 22) находится створка (лопасть). Давление набегающего потока воздуха действует на створку и перемещает ее, преодолевая силу реакции возвратной пружины. Выход воздуха из прибора происходит через боковые отверстия на стержне. Используя различные наконечники приемного стержня, можно измерять малые скорости от 0,1 до 1 м/с.

Циферблат створчатого анемометра проградуирован в м/с. Прибор очень прост и удобен для использования, однако его точность не высока.

В проволочных анемометрах для измерений скорости воздушного потока используются тонкие металлические проволочки диаметром от 1 до 10 мкм с электронагревателем. На рис. 24 изображен прибор старого образца, на рис.25 современный отечественный прибор.

Современные приборы намного компактнее предшествующих образцов, и отличаются не только более высокой точностью измерения, но и большими возможностями (уменьшенное время измерения, связь с персональным компьютером и.т.д.). Их сопротивление зависит от температуры, поэтому такие проволочки включаются в качестве одного из плеч в измерительный мост Уитстона, и будучи обдуваемыми воздушным потоком, меняют свое сопротивление, охлаждаясь этим потоком в той или иной мере в зависимости от его скорости.

Такие анемометры могут запитываться, с одной стороны, постоянным током, когда проволочка нагревается от источника постоянного тока со стабилизатором напряжения и, следовательно, стабилизацией сопротивления, а с другой стороны, по схеме, когда поддерживается постоянная температура проволочки при любой скорости воздушного потока, проходящего через датчик. В последнем случае схема подключения проволочки предусматривает наличие обратной связи, которая за счет изменения силы тока в зависимости от скорости набегающего воздушного потока на датчик поддерживает постоянную температуру проволочки. Изменения силы тока, в свою очередь, преобразуются в сигнал величины скоростного воздушного потока, поступающей на аналоговый аппарат.

Термоанемометры используют эффект подогреваемой термопары (рис. 26 – 30) и предназначены для измерения скорости воздушного потока и его температуры. Электродвижущая сила, возникающая в результате разности температур обдуваемой и необдуваемой термопар, пропорциональна скорости воздушного потока.

Большая часть приборов чувствительна к направлению потока и быстро загрязняется.

Рис. 26

Кроме того, на показания оказывает большое влияние температуры потока, если они не оборудованы встроенной системой температурной компенсации. Для того чтобы показания прибора быстро выходили на установившийся режим, необходимо иметь малую массу чувствительного элемента (минимальная инерционность).

Рис. 27

В ряде термоанемометров используются терморезисторы (термисторы) с отрицательным температурным коэффициентом, включаемые в качестве одного из плеч в измерительный мост Уитстона (рис. 28). До недавнего времени температура большинства чувствительных элементов находилась в диапазоне от 100 до 200 градусов Цельсия, вследствие чего естественная конвекция порождаемая этими элементами, оказывала значительное влияние на показания термоанемометров в зависимости от его пространственной ориентации и направленности течения воздушного потока при

рис. 28 измерениях малых скоростей потока. В последнее

время стали появляться модели, температура чувствительных элементов в которых приближается к 40 градусам Цельсия, что значительно снижает воздействие на датчик естественной конвекции. Кроме того, эти модели оборудованы вторым термистором, предназначенным для компенсации температуры воздуха, благодаря чему показания такого типа приборов не зависят не только от направленности течения, но и от температуры набегающего ан датчик воздушного потока. Диапазон измерений подобных термоанемометров от 0,1 до 3 м/с с очень высокой точностью.

Как говорилось ранее, что современные приборы намного компактнее. Для гиперболического сравнивания на рис. 30 представлен самый маленький термоанемометр фирмы «TESTO», а на рис. 29 термоанемометр ЭА-2М.На рис. 26 и рис. 28, также представлены термоанемометры фирмы «TESTO». Они повсеместно используются при контроле илипуско-наладкесистем вентиляции и кондиционирования. Их ценят за высокую точность показаний при измерении требуемых параметров (скорости и температуры воздушного потока), при различных климатических условиях возникающих при работе систем вентиляции и кондиционирования, как внутри обслуживаемого помещения, так и снаружи него.


Смотрите также