3.4. Измерение скорости воздушных потоков с помощью пневмометрической трубки в комплекте с микроманометром (дифференциальным манометром)

3.4.1. При определении скорости воздушных потоков с помощью пневмометрических трубок средняя скорость в измеряемом сечении вычисляется по формуле (при нормальных условиях: температура воздуха плюс 20 °C, атмосферное давление 760 мм рт.ст.):

где Н_дин - динамическое давление в измеряемом сечении, кгс/м² (см. п. 3.4.5).

При условиях, отличающихся от нормальных, следует вычислять среднюю скорость по формуле:

где - температура воздуха в измеряемом сечении, °C; В - атмосферное давление во время измерения, кПа.

3.4.2. Динамическое давление в воздуховодах измеряется микроманометрами или -образными манометрами в комплекте с пневмометрическими трубками. Присоединение пневмометрической трубки к микроманометру осуществляется в соответствии с рисунком 1.

Рис. 1. Схема присоединения пневмометрической трубки

к микроманометру при измерении динамического давления

в воздуховоде

Минимальные значения скоростей воздушных потоков, измеряемые с помощью микроманометров, составляют, м/с:

Для скоростей меньших значений точность измерения резко падает, и в этих случаях следует применять другие методы измерений (например, крыльчатые анемометры и др.).

Примечание.

При измерении давлений в воздуховодах и приточных струях пневмометрическими трубками могут наблюдаться заметные пульсации столба жидкости в микроманометре, что делает затруднительным отсчет показаний прибора. В этих случаях целесообразно применять демпфирующие вставки в резиновые шланги, соединяющие приемник давления с микроманометром. Простейший демпфер представляет собой стеклянную или металлическую трубку длиной не менее 100 мм, заполненную ватой или другим пористым материалом. Плотность набивки следует отрегулировать таким образом, чтобы стабильное положение мениска рабочей жидкости устанавливалось в течение 10 секунд.

3.4.3. Маномеры целесообразно применять при измерениях избыточных давлений и перепадов давлений больших 150 кгс/м². Манометры могут заполняться водой ( = 1 г/см³), спиртом ( = 0,81 г/см³), либо ртутью ( = 13,6 г/см³). При использовании ртути можно измерять давление больше 1000 кгс/м².

При заполнении манометра водой разность уровней, измеренная в мм, численно равна разности давлений в кгс/м². При заполнении манометра спиртом или ртутью разность давлений в кгс/м² равна разности уровней в мм, умноженной на величину, соответственно, 0,81 и 13,6.

При использовании -образных манометров соблюдаются следующие условия:

- внутренний диаметр трубок манометра не должен быть менее 5 мм;

- манометр должен находиться в вертикальном положении;

- отсчет показаний должен производиться по нижней границе менисков жидкости.

3.4.4. Жидкостные чашечные однотрубные многопредельные микроманометры с наклонной трубкой "ММН 240 - 1,0" и "АБ" (ЦАГИ) применяются для измерения давлений соответственно до 240 и 160 кгс/м².

В микроманометры должен заливаться спирт с удельным весом 0,81 г/см³; перед заливкой прибора необходимо очистить спирт от механических примесей.

Начальное положение должно быть установлено поршнем на нулевую отметку; в микроманометрах "АБ" (ЦАГИ) начальное показание должно быть зафиксировано в протоколе измерений.

Перед работой с микроманометром необходимо:

а) установить опорную площадку прибора горизонтально по уровню;

б) убедиться в герметичности соединительных шлангов, в отсутствии в них капель воды или спирта и присоединить шланги к штуцерам микроманометра;

в) проверить герметичность прибора, повышая давление поочередно в бачке и трубке (путем нагнетания воздуха через резиновый патрубок). Прибор достаточно герметичен, если уровень жидкости не меняется в течение минуты при поочередном перекрытии соответствующего штуцера.

3.4.5. Вычисление численных значений динамических давлений следует производить по формулам:

а) для микроманометров по типу "ММН":

где - длина столбика спирта в мм; - фактор микроманометра (значение фактора на дуге прибора); = 0,81 г/см³ - удельный вес спирта; - угол наклона трубки микроманометра; - тарировочный коэффициент прибора;

б) для микроманометров по типу "ЦАГИ":

где - начальный отсчет столбика спирта, мм; - тарировочный коэффициент, приведенный в паспорте прибора.

В тех случаях, когда показания микроманометра отличаются друг от друга не более чем в два раза, усредненная величина динамического давления вычисляется как среднее арифметическое из "n" точек в измеряемом сечении,

где - динамическое давление, измеренное в точке.

При больших расхождениях показаний микроманометра, а также при нулевых значениях динамическое давление вычисляется по формуле:

3.4.6. При измерениях динамического давления в воздуховодах механической приточно-вытяжной вентиляции места замеров следует выбирать на прямых участках на расстоянии не менее 6-ти диаметров после него по потоку.

Если прямолинейный участок необходимой длины выбрать невозможно, то допускается располагать мерное сечение в месте, делящем выбранный для измерения участок в отношении 3:1 в направлении потока воздуха.

Измерение в мерном сечении следует осуществлять по двум взаимно перпендикулярным осям; а в сечениях, расположенных на расстоянии более 6-ти диаметров после местного сопротивления, измерение можно производить по одной произвольно расположенной оси.

Допускается размещать мерное сечение непосредственно в месте внезапного расширения или сужения потока. При этом за расчетный размер сечения следует принимать наименьшее сечение канала.

3.4.7. При измерении давлений и скоростей в воздуховодах допускается использовать упрощенный метод определения координат - метод равноотстоящих точек. Точки измерений располагаются на каждой оси равномерно, и расстояние между ними определяется из выражения:

где - диаметр (или ширина) воздуховода, мм; - число точек измерения.

Число точек измерений на каждой оси должно быть не менее 6. При числе точек 6 вычисленную величину расхода воздуха следует умножить на поправочный коэффициент, равный 1,10 - для металлических и пластмассовых воздуховодов, 1,14 - для воздуховодов из других материалов (асбоцемент, гипс и др.). При числе точек больше 6-ти поправочный коэффициент следует определять из графика (рис. 2).

Рис. 2. График поправочных коэффициентов на величину

расхода воздуха по воздуховоду при измерении по методу

равноотстоящих точек

Примечание.

1 - для металлических воздуховодов; 2 - для воздуховодов из строительных конструкций.

3.4.8. При измерениях динамических давлений, требующих повышенной точности (определение величин валовых выбросов, определение производительности местных отсосов, определение эффективности улавливания газоочистных установок и т.п.), количество точек измерений зависит от размеров мерного сечения (20):

- для круглого сечения высотой от 100 до 300 мм - 4 точки;

- более 300 мм - 8 точек;

- для прямоугольного сечения высотой от 100 до 200 мм - 4 точки;

- более 200 мм - 16 точек.

3.4.9. Координаты точек измерения скоростей и давлений, определяемые как размерами, так и формой мерного сечения, представлены на рисунках 3 и 4. Отклонение координат точек измерений от указанных на рисунках 3 и 4 не должно превышать 10%. Количество измерений в каждой точке должно быть не менее трех.

Рис. 3. Координаты точек измерения давлений и скоростей

в воздуховодах цилиндрического сечения

Примечание.

Рис. 4. Координаты точек измерения давлений и скоростей

в воздуховодах прямоугольного сечения

Примечание.

3.4.10. Пневмометрическая трубка, приемным отверстием направленная навстречу потоку воздуха, должна перемещаться вдоль каждой оси, размеченной согласно пунктам 3.4.6 - 3.4.9, от ближайшей стенки воздуховода до противоположной. В каждом фиксированном положении пневмометрической трубки внутри воздуховода регистрируется величина давления в точке замера.

После проведения замеров отверстия в воздуховоде следует заглушать.