Чашечный анемометр принцип работы

Измерение скорости движения потока воздуха

Приборы для измерения скорости воздуха называются анемометрами. По принципу действия анемометры бывают механические и электрические. К механическим анемометрам относятся крыльчатые и чашечные. Крыльчатые анемометры (рис. 11) служат для измерения малых скоростей от 0,1 до 15 м/сек с погрешностью ± (0,1 — 0,3) м/сек. Чашечные анемометры (рис. 12) позволяют измерять более высокие скорости от 0,5 до 50 м/сек с погрешностью ±(0,2 — 0,4) м/с.

Крыльчатые анемометры находят ограниченное применение при измерении невысоких скоростей открытых воздушных потоков. Чашечные анемометры, имея, меньшие габариты и более высокие пределы измерения, чаще используются для измерения скоростей открытых воздушных потоков, а иногда применяются и для измерения скоростей воздуха внутри воздуховодов больших диаметров или выходных патрубков.

Крыльчатый анемометр представляет собой лопастное колесо с восемью лопатками, устроенное по типу осевого вентилятора. Вал колеса соединен со счетным механизмом, состоящим из системы зубчатых передач, размещенных в корпусе прибора. Стрелки счетного механизма обычно показывают на шкалах циферблата путь, проходимый воздухом за время работы прибора. Для включения и выключения стрелок счетного механизма служит арретир. При измерении скорости воздуха ось анемометра должна быть установлена параллельно воздушному потоку.

Чашечный анемометр принцип работы

Рис. 11. Крыльчатый анемометр АСО – 3

Принцип работы крыльчатого анемометра основан на использовании составляющей силы давления воздушного потока на крыло лопастного колеса, которое повернуто под углом 45° к направлению движения воздушного потока, что создает крутящий момент на валу крыльчатого колеса. Чем больше скорость воздуха, тем больше сила давления и тем больше скорость вращения колеса. Крыльчатый анемометр нельзя устанавливать в воздушный поток, имеющий скорость выше допустимого предела измерения прибора, так как это приведет к отрыву лопастей под действием центробежных сил.

Основными недостатками крыльчатых анемометров являются малые пределы измерения и большие, габариты; точность измерения в большой степени зависит от наклона оси прибора к направлению воздушного потока. Этих недостатков не имеют чашечные анемометры.

Чашечный анемометр (рис.12) представляет собой четырехчашечную вертушку 1, закрепленную на конце вала 2. На нижнем конце вала нарезан червяк 3, сообщающий вращение червячному колесу, от которого через промежуточные шестерни вращение передается трем стрелкам шкалы счетного механизма. Центральная стрелка 4 показывает на шкале 5 единицы, левая стрелка 6 — сотни, а правая стрелка 7 — тысячи.

Чашечный анемометр принцип работы

Рис. 12. Чашечный анемометр МС – 13

1 – вертушка, 2 – вал, 3 – червяк, 4, 6, 7 – стрелки,

5 – шкала, 8, 10, — стойки, 9 – арретир, 11 – винт

Включение и выключение стрелок счетного механизма осуществляется арретиром 9. Наружный конец арретира может передвигаться в пазу корпуса прибора. Внутренний конец арретира перемещает червячное колесо в осевом направлении и выводит его из зацепления с червяком. При включении стрелок счетного механизма арретир поворачивают к стойке 8, при выключении стойке 10. Через отверстия стоек 8 и. 10 может быть пропущен шнурок для включения и выключения стрелок счетного механизма на расстоянии.

В нижней части пластмассового корпуса имеется винт 11 для крепления чашечного анемометра к деревянной ручке.

При измерении скорости воздуха чашечным анемометром ось прибора должна быть установлена перпендикулярно направлению движения воздушного потока.

Читайте также:  Устройство светодиодной ленты на 220 вольт

Принцип работы чашечного анемометра основан на использовании разности сил давления воздушного потока на правую и левую чашки вертушки. Независимо от направления воздушного потока, перпендикулярного оси прибора, сила давления на левую чашку, у которой обдувается открытая часть, будет больше, чем на правую чашку, у которой обдувается сферическое донышко. Поэтому чашечная вертушка имеет всегда одно направление вращения, в данном случае — по часовой стрелке.

Чем больше разность между коэффициентами аэродинамического сопротивления правой и левой чашек вертушки анемометра, тем больше крутящий момент на валу. Чем выше скорость воздуха, тем больше крутящий момент и тем больше скорость вращения стрелок счетного механизма.

Шкала анемометра градуирована обычно на путь воздуха в м/с учетом поправочного коэффициента.

Дата добавления: 2014-12-27 ; Просмотров: 687 ; Нарушение авторских прав? ;

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

1. НАЗНАЧЕНИЕ ИЗДЕЛИЯ

Анемометр чашечный МС-13 ГОСТ 6376-74 (далее анемометр предназначен для измерения средней скорости воздушного потока в промышленных условиях и средней скорости ветра на метеорологических станциях.

2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

2.1 Диапазон измерения средней скорости воздушного потока от 1 до 20 м/с.

2.2 Чувствительность не более 0,8 м/с.

2.3 Основная погрешность не более ±(0,3 + 0,05V) м/с, где V — измеряемая скорость воздушного потока.

2.4 Анемометр изготавливается в исполнении У категории 1.1 ГОСТ 15150-69 но для работы при температуре воздуха от минус 45 до плюс 50°С, относительной влажности воздуха 90 % при температуре 20 °С.

2.5 Срок службы анемометра до списания не менее 8 лет.

2.6 Габаритные размеры не более170x70x70 мм.

2.7 Масса не более 0,25 кг.

3. СОСТАВ ИЗДЕЛИЯ И КОМПЛЕКТ ПОСТАВКИ

Анемометр чашечный МС-13 1 шт.
Футляр 1 шт.
Паспорт 1 шт.
Свидетельство о поверке 1 экз.
Градуировочный график 1 экз.

4. УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ

Ветроприемником анемометра (см. рис.) служит четырехчашечная вертушка. 4, насаженная на ось 5, вращающаяся в опорах. На нижнем конце оси нарезан червяк 6, связанный с редуктором, передающий движение трем указывающим стрелкам. Циферблат 2 имеет соответственно шкалы единиц, сотен, тысяч. Червяк 6 через червячное колесо и триб передает движение центральному колесу, на оси которого закреплена стрелка 3 шкалы единиц. Триб центрального колеса через промежуточное колесо приводит во вращение малое колесо, на оси которого насажена стрелка (шкалы сотен). От малого колеса через второе промежуточное колесо вращение передается второму малому колесу, ось которого несет на себе стрелку шкалы тысяч 7.

Включение и выключение механизма производится арретиром 9, один конец которого находится под изогнутой пластинчатой пружинкой, являющейся подпятником червячного колеса. Для выключения счетного механизма арретир 9 поворачивают по часовой стрелке.

Другой конец арретира при этом поднимает пластинчатую пружину, которая, перемещая ось колеса в осевом направлении, выводит червячное колесо из зацепления с червяком 6.

При повороте арретира против часовой стрелки червячное колесо входит в зацепление с червяком и ветроприемник анемометра соединяется с редуктором.

Механизм анемометра закреплен в корпусе из пластмассы, нижняя часть корпуса заканчивается винтом 10, служащим для крепления анемометра настойке или шесте. В корпусе анемометра по обе стороны арретира 9 ввернуты ушки 8, через которые пропускается шнур для включения и выключения анемометра, поднятого на стойке (шесте). Шнур привязывается за ушко арретира 9.

Читайте также:  Как правильно красить валиком пол

Ветроприемник анемометра защищен крестовиной из проволочных дужек, служащей также для крепления верхней опоры оси ветроприемника.

5. ПОРЯДОК РАБОТЫ

Перед измерением скорости ветра записывают показания по трем шкалам. В измеряемом воздушном потоке анемометр устанавливают вертикально и через10 — 15 с одновременно включают арретиром механизм анемометра и секундомер. Экспонирование анемометра в воздушном потоке производят в течение одной или двух минут. По истечении этого времени механизм и секундомер выключают и записывают показания по шкалам анемометра и время экспозиции в секундах. Разность между конечным и начальным отсчетом делят на время экспозиции и определяют число делений шкалы, приходящихся на одну секунду. Скорость ветра определяется по градуировочному графику. приложенному к анемометру. На вертикальной оси графика находят число делений шкалы. приходящихся на одну секунду. От этой точки проводится горизонтальная линия до пересечения с прямой графика, а из точки пересечения проводится вертикальная линия до пересечения с горизонтальной осью. Точка пересечения вертикали с горизонталью осью графика дает искомую скорость воздушного потока в м/сек.

6. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ

6.1 Анемометр требует осторожного обращения во избежание механических повреждений.
Из-за повреждений ветроприемника или защитных дужек могут быть нарушены градуировочные характеристики анемометра. При ввертывании винта 10 анемометра в деревянную стойку или шест анемометр следует держать за корпус, не касаясь защитных дужек ветроприемника.

6.2 Шнур для включения должен легко проходить в отверстие ушка арретира и в отверстие других ушек.

6.3 В промежутках между отдельными измерениями прибор должен находиться в футляре с отключенным механизмом.

6.4 Анемометр подлежит поверке по методике РД 52.04.243-90 не реже одного раза в год.

6.5 Виды и периодичность работ по техническому обслуживанию и освидетельствованию указаны в таблице 1.

Вид технического обслуживания (освидетельствование) периодичностьТехнические требованияПорядок работ при обслуживания
1. Еженедельно внешний осмотр и контроль работоспособностиАнемометр должен быть чистым, не иметь механических поврежденийАнемометр протереть влажной тканью.
2. Поверка не реже одного раза в годАнемометр должен быть поверенВетроприемник анемометра, приведенный потоком воздуха во вращение, не должен иметь заметных визуальных заеданий и рывковАнемометр подлежит поверке по методике РД 52.04.243-90

7. ХАРАКТЕРНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ И МЕТОДЫ ИХ УСТРАНЕНИЯ

Наименование неисправностиВероятная причинаМетод устранения
1 Повреждены чашки ветроприемникаНеосторожное обращение при эксплуатацииВетроприемник подлежит замене новым или ремонту. Для этого освободив винт, крепящий защиту демонтировать ветроприемник с осью 5. Сборка производится в обратном порядке
2 Ветроприемник вращается рывками или не вращается совсемПогнулась ось 5 при неосторожном обращенииИсправляется путем замены или исправления оси 5.При этом демонтируется ветроприемник и защита.
3 При повороте арретира против часовой стрелки на включение счетного механизма стрелка не вращаетсяПластинчатая пружина отогнулась и червячное колесо не входит в зацепление с червякомУстранение неисправности требует изъятия механизма из корпуса. Затем пружина пинцетом подгибается в нужное положение
4 Заметно нарушилась балансировка ветроприемникаУсохла краска с помощью которой была проведена предыдущая балансировкаПромыть ветроприемник и провести балансировку путем наложения водостойкой краски с внутренней стороны чашки

8. СВЕДЕНИЯ О ХРАНЕНИИ И ТРАНСПОРТИРОВКЕ

8.1 Анемометр в упакованном виде должен храниться в помещении при температуре воздуха от плюс 5 до плюс 40°C и относительной влажности воздуха 65% при температуре плюс 20°C.

Читайте также:  Как пользоваться прозвонкой тестером

8.2 Транспортирование упакованных анемометров производится транспортом закрытого типа при температуре от минус 50°С до плюс 50°С, относительной влажности воздуха 80% при плюс 20°C.

9. ГАРАНТИИ ИЗГОТОВИТЕЛЯ

Изготовитель гарантирует соответствие анемометра крыльчатого (МСО-13) требованиям ГОСТ 6376-74 при соблюдении потребителем условий эксплуатации, транспортирования и хранения, приведенных выше.

Срок гарантии 12 месяцев со дня ввода анемометра в эксплуатацию, при чем общая продолжительность его работы не должна превышать 320 часов.

Чашечный и крыльчатый анемометры – приборы для измерения скорости движения воздушного потока. Принцип действия анемометров основан на линейной зависимости скорости вращения рабочего органа (крыльчатки и крестовины с полушариями) от скорости движения воздуха. У чашечного анемометра на оси насажена вертушка-крестовина с полыми полусферами, у крыльчатого – вертушка мельничного типа из толстой алюминиевой фольги.

Прибор имеет три циферблата (рис 3,4). Центральная большая стрелка показывает единицы и десятки, стрелки двух малых циферблатов — сотни и тысячи делений. На маленьких циферблатах учитывают только целые деления.

Чашечный анемометр принцип работы

Рис. 3 Анемометр чашечный:

1 – вертушка; 2 – ось; 3 – циферблат; 4 – стрелка шкалы единиц; 5 – стрелка шкалы сотен;

6 – стрелка шкалы тысяч; 7 – винт

Чашечный анемометр принцип работы

Рис. 4. Крыльчатый анемометр

1 – вертушка; 2 – ось; 3 – циферблат; 4 – стрелка шкалы единиц; 5 – стрелка шкалы сотен;

6 – стрелка шкалы тысяч

Под действием воздушного потока воспринимающая часть прибора начинает вращаться. Ветроприемником чашечного анемометра служит четырехчашечная вертушка. Это вращение при включенной передаче через систему зубчатых колес приводит в движение стрелки счетчиков оборотов.

Скорость движения воздушного потока пропорциональна показаниям счетчика, которые характеризуют длину пути, пройденного потоком воздуха мимо прибора за определенное время. К каждому прибору прилагается тарировочный график, по которому в зависимости от скорости вращения определяют скорость движения воздуха.

Пределы измерений: для чашечного анемометра – от 1 до 20 м/с и для крыльчатого – от 0,3 до 5 м/с.

Измерение скорости движения воздуха производят следующим образом: записав исходное положение стрелок на циферблатах — тысячи, сотни, единицы, включают вентилятор. Через 1-2 минуты необходимо выключить вентилятор и записать новое положение стрелок. Разность этих показаний следует разделить на время измерения, получив тем самым число делений в секунду. Затем по тарировочному графику (рис 5,6) определить искомую скорость движения воздуха.

Чашечный анемометр принцип работы

Рис. 5. Тарировочный график чашечного анемометра

Чашечный анемометр принцип работы

Рис.6. Тарировочные графики крыльчатого анемометра

Барометр

Для измерения давления воздуха применяются различного рода барометры. Наиболее распространенным прибором является металлический барометр (анероид) (рис. 7).

Чашечный анемометр принцип работы

Рис. 7. Общий вид металлического барометра

Устройство его основано на использовании упругих деформаций приемника под влиянием изменений давления.

Приемное устройство (анероидная коробка) выполнено в виде плоской металлической цилиндрической коробки с гофрированными крышкой и дном. В коробке создано сильное разряжение, но она не сплющивается под действием внешнего давления, так как крышка оттягивается пружиной. При изменениях давления упругие деформации крышки через рычажную передачу в увеличенном масштабе передаются стрелке-указателю, которая перемещается вдоль шкалы, градуированной в единицах давления.

Ошибки измерений могут достигать 1…1,5%.

Дата добавления: 2016-10-06 ; просмотров: 3264 | Нарушение авторских прав