КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ

К основным контрольно-измерительным приборам, которыми пользуются при испытаниях систем вентиляции, относятся приборы, измеряющие температуру воздуха, давление в сети воздуховодов, скорость движения и влажность воздуха.

Приборы для измерения температуры. Температуру воздуха измеряют обычными ртутными термометрами, отградуированными до 50, 100 или 110°С.

Во избежание неточностей в показаниях термометра температуру не следует измерять у наружных стен здания и вблизи от нагревательных приборов или других источников тепла.

Для непрерывных и длительных наблюдений за температурой воздуха помещений можно пользоваться самопишущим прибором — термографом. Принцип действия термографа основан на свойстве полой металлической пружины, наполненной спиртом, скручиваться и выпрямляться под действием температур: при повышении температуры пружина выпрямляется, а при понижении скручивается.

Деформация пружины через соответствующие рычажки передается на самопишущее перо, которое вычерчивает на бумажной ленте, навернутой на вращающийся барабан, непрерывную линию измеряемых температур. Барабан приводится во вращение от часового механизма.

Приборы для измерения давления в сети воздуховодов. Давление в сети воздуховодов вентиляционной системы измеряют пневмометрической трубкой, соединенной с наклонным манометром или микроманометром резиновыми шлангами.

На рис. XXIV. 1 изображена конструкция пневмометрической трубки, получившей наибольшее распространение в вентиляционной технике.

При измерениях пневмометрическую трубку вводят в воздуховод так, чтобы отверстие было направлено наконечники трубки присоединяют к манометру резиновыми шлангами.

На рис. XXIV.2 показан манометр с наклонной капиллярной трубкой. Он состоит из резервуара 1, к которому припаяна наклонная капиллярная трубка 2. Для отсчета положения жидкости в трубке имеется шкала 3. Горизонтальное положение манометра устанавливается с помощью уровня 4.

Резервуар манометра заполняют спиртом, который для ясности показаний отсчета на шкале часто подкрашивают в красный цвет.

Наклон капиллярной трубки, увеличивая длину столба жидкости, увеличивает точность отсчета показаний манометра.

Давление, измеренное этим манометром, подсчитывают в кгс/м2 по формуле

При работе с наклонным манометром обычно начальный уровень жидкости в капиллярной трубке устанавливают на нуле шкалы, передвигая ее вправо или влево, и от нуля берут отсчет показаний. Можно снимать отсчеты и не прибегая к установлению начального уровня жидкости на нуль, а путем вычитания первоначальных отсчетов из последующих отсчетов.

Наибольшее применение при испытании вентиляционных систем получил микроманометр конструкции ЦАГИ (рис. XXIV.4).

В отличие от рассмотренного наклонного манометра в микроманометре ЦАГИ резервуар с жидкостью для предохранения его от повреждений при перемещениях помещен в металлическую оправу и вместе с капиллярной трубкой устроен подвижным. Конструкция микроманометра позволяет давать такие наклоны капиллярной трубки, которые соответствуют синусам угла наклона к горизонту 0,125, 0,25 и 0,5. Для этого штифт переставляют в предусмотренных в станине отверстиях.

Для правильной горизонтальной установки микроманометра на его станине имеются два уровня (продольный и поперечный).

На рис. XXIV.5 изображена схема присоединения пневмометрической трубки к манометру при измерении давлений во всасывающем и нагнетательном воздуховодах.

Для измерения полного давления трубку присоединяют к манометру по схеме I, статического давления — по схеме II и скоростного — по схеме III.

Величину давления в кгс/м2 в любой точке воздуховода определяют по формуле

Таким образом, пневмометрические трубки и микроманометры, кроме измерений давлений, могут использоваться и для измерения скорости движения воздуха в воздуховодах (порядка 2 м/сек и более).

Приборы для определения скорости движения воздуха. Для измерения скоростей движения воздуха применяются анемометры. Анемометры бывают крыльчатые (рис. XXIV. 6,а) и чашечные (рис. XXIV. 6,6).

Крыльчатые анемометры применяются для измерения скоростей движения воздуха от 0,4 до 12 м/сек, а чашечные — от 1 до 30 м/сек.

Крыльчатый анемометр состоит из колеса с алюминиевыми крыльями, расположенными под углом 45° к плоскости, перпендикулярной оси колеса. Колесо связано со счетным механизмом червячно-шестеренчатой передачей.

При измерении скорости движения воздуха крыльчатый анемометр устанавливают в воздуховоде таким образом, чтобы ось его была направлена параллельно потоку воздуха. Поток воздуха, проходящий через колесо, приводит его во вращение. При этом счетный механизм включается в работу и стрелка его, передвигаясь по циферблату, показывает число оборотов колеса, которое соответствует пройденному потоком воздуха расстоянию. А так как скорость v равна расстоянию, отнесенному к единице времени, то при измерениях скорости необходимо одновременно знать и время, на какое включался анемометр в работу. Замер времени производится секундомером.

При измерениях анемометр вначале вводят в воздушный поток с выключенным счетным механизмом и только после придания колесу установившегося вращения одновременно включают секундомер и счетный механизм анемометра. Во время замеров анемометр перемещают по сечению воздуховодов для получения средней скорости потока.

Через небольшой промежуток времени (около 1 мин) секундомер и анемометр выключают. По разности начального и конечного показаний числа оборотов в 1 сек, пользуясь тарировочным графиком (рис. XXIV.7), определяют скорость движения воздуха в м/сек.

Каждый анемометр имеет свой тарировочный график (паспорт), выражающий зависимость фактической скорости от скорости, показанной анемометром. В графике по оси абсцисс отложены скорости движения воздуха, измеренные анемометром, а по оси ординат — соответствующие им фактические значения скорости.

Измерение скорости движения воздуха анемометром следует проводить два раза. За фактическое измерение принимается среднее арифметическое двух проведенных замеров.

Конструктивно чашечный анемометр отличается от крыльчатого лишь тем, что в нем крылья колеса заменены чашечками (рис. XXIV.8). Колесо этого анемометра имеет крестообразную форму с четырьмя полыми полушариями.

Для измерения скорости движения воздуха чашечный анемометр в отличие от крыльчатого вводят в поток воздуха так, чтобы ось его располагалась перпендикулярно направлению движения потока воздуха. В остальном правила измерения скорости движения воздуха обоими приборами одинаковы.

Определение средних скоростей движения воздуха в сечениях воздуховодов. Для определения средней скорости движения воздуха в сечении воздуховода необходимо предварительно определить скорости в различных точках.

Для этого сечение воздуховода разбивают на равновеликие площадки, и для каждой такой площадки измеряют свою скорость движения воздуха.

Среднюю скорость в сечении воздуховода определяют как сумму скоростей движения воздуха в отдельных площадках, деленную на число площадок п, т. е.

Определение расходов воздуха, перемещаемого по воздуховодам. Для определения расхода воздуха, проходящего по воздуховоду, или расходов воздуха, нагнетаемого или удаляемого через отверстия или жалюзийные решетки, необходимо знать площади их сечений и средние скорости в последних.

Объем воздуха, проходящего за 1 ч по воздуховоду (прямоугольного или круглого сечения), можно определять по формуле

При измерении скорости в прямоугольных воздуховодах площадь их сечения АХВ разбивают на ряд (не менее девяти) равновеликих площадей ab (рис. XXIV.8), каждая размером не более 0,05 м2. Скорость измеряют в центре каждой такой площадки.

Сечения же воздуховодов с круглым сечением разбивают на концентрические площадки (рис. XXIV.9). В каждой такой площадке должно быть четыре точки для измерения скоростей, которые должны лежать на окружности, делящей концентрическую площадку на равновеликие части. Сечения воздуховода диаметром 200 мм разбивают на три концентрические площадки, диаметром до 400 мм — на четыре, диаметром до 700 мм — на пять и диаметром более 700 мм — на шесть.

Радиус окружности, на которой должны лежать точки замера в концентрических площадках (расстояние точки замера от центра воздуховода), определяют по формуле

Приборы для измерения влажности воздуха. Для измерения относительной влажности воздуха применяют психрометры— приборы, состоящие из двух термометров (сухого и мокрого). Шарик мокрого термометра обернут марлей, другой конец которой опущен в сосуд с водой, расположенный под мокрым термометром (рис. XXIV.10). По разности показаний сухого и мокрого термометров, пользуясь I—cf-диаграммой или психрометрической таблицей, определяют относительную влажность воздуха. Такой психрометр следует устанавливать на участках с большой подвижностью воздуха, исключающей облучение термометра.

Чаще других при испытаниях вентиляционных систем применяется психрометр Асмана (рис. XXIV.11). Этот психрометр также состоит из сухош и мокрого термометров, которые расположены не открыто, а размещены в металлических никелированных и полированных снаружи трубках. При этом шарики термометров защищены от действия лучистого тепла никелированными гильзами. В верхней части прибора над трубками помещен вентилятор с пружинным заводом. В этом приборе нет стаканчика с водой, и шарик мокрого термометра окружен матерчатым колпачком, периодически смачиваемым водой.

При работе вентилятора воздух, влажность которого надо измерить, прогоняют через трубки с такой скоростью, которая исключает влияние воздушного потока помещения на показания психрометра. Относительная влажность по психрометру Асмана определяется тем же методом, как и по рассмотренному выше психрометру, и подсчитывается также по психрометрическим таблицам или по диаграмме.

Для измерения влажности применяют и самопишущие приборы — гигрографы. Они работают по тому же принципу, что и термографы.

Михайлов Федор Семенович ОТОПЛЕНИЕ И ОСНОВЫ ВЕНТИЛЯЦИИ - М.: Стройиздат, 1972.