Анемометр что это
Анемометр что это
Анемометр. Виды и работа. Применение и отличия. Особенности
Анемометр – это измерительный прибор фиксирующий скорость движения воздуха и газов. Устройство получило название от греческих слов «анемос матрео», дословный перевод которых обозначает «измерение ветра» Прибор изобретен известным ученым Робертом Гуком в 1667 году.
Сфера использования
Анемометры применяют метеорологи для определения скорости порывов ветра, такое оборудование устанавливается в аэропортах и на аэродромах. Им проверяют эффективность работы вентиляционного оборудования и различных промышленных установок.
Виды устройств
По принципу действия анемометры классифицируются на 4 группы:
Они кардинально отличаются между собой по применяемой технологии определения скорости газовых потоков.
Вращающиеся анемометры
Такие устройства представлены двумя схожими по принципу действия конструкциями:
Чашечный анемометр является старинным механическим устройством, вполне актуальным до сих пор. Такой прибор оснащено лопастями, лепестки которых выполнены в форме полусфер подобных чашам. Данная конструкция весьма эффективна, поскольку позволяет начать измерение с минимальной погрешностью, поскольку практически не нуждается в установке чаш по направлению ветра. Главное, чтобы поток двигался в полость полусфер, а не их обтекаемое дно.
Чашечный анемометр работает по принципу счетчика оборотов. Высчитывается сколько раз обернулась ось с лопастями, после чего полученное число разделяется на коэффициент прибора, который зависит от площади и количества чашек. Коэффициент для разных устройств составляет от 2 до 3. Надобность в измерении на протяжении определенного промежутка времени возникает только при использовании полностью механических приборов. У электронных чашечных анемометров программа способна определить текущие порывы буквально с нескольких оборотов. Подавляющее большинство чашечных устройств не реагируют на медленные порывы, скорость которых ниже 1 м/сек. Классическая чашечная конструкция не позволяет определять направление потока.
Крыльчатые анемометры также называют лопастными. Это более компактные устройства, работающие по аналогичному принципу с чашечными. При порывах ветра или газа осуществляется вращение лопастей, подобных тем, что можно встретить на вентиляторах или летательных аппаратах. Скорость ветра также определяется путем деления количества оборотов на коэффициент прибора. Для наиболее точного измерения необходимо выставить диффузор устройства по направлению движения потока. Зачастую в комплектации к крыльчатым анемометрам идет небольшой флюгер. Он позволяет определять направление ветра. Приборы данного типа способны измерять поток движения в пределах от 0,1 м/сек.
Термический анемометр
Тепловое устройство также называется термоанемометром. В нем предусматривается термопара. Прибор фиксирует ее теплопотери в результате обдува. Данный принцип вполне знаком многим. К примеру, при сильном ветре холод ощущается сильнее, чем при такой же температуре на улице, но в безветренную погоду.
Тепловые анемометры имеют нить накаливания, через которую пропускается электрический ток. В результате от интенсивности обдува температура нити меняется, что влияет на токопроводимость металла. Именно от этих изменений и отталкивается электроника устройства для расчета скорости воздушных порывов. Такое оборудование редко применяется как самостоятельный прибор, и в большинстве случаев является интегрированным в прочие системы. У автомобилей термоанемометр представлен в виде датчика массового расхода воздуха, по которому определяется соотношение приготовления горючей жидкости для двигателя внутреннего сгорания.
Акустические анемометры
Такие устройства еще называют ультразвуковыми. Подобное оборудование создает ультразвуковой сигнал, после чего измеряется скорость его передвижения. Движущиеся воздушные потоки влияют на данный показатель. Полученные результаты переводятся электронным оборудованием прибора в показатель скорости. Анемометр этого типа обычно применяется для измерения скорости потоков газа. Такие системы намного сложнее, чем может показаться изначально. Они не просто берут во внимание затраты времени, которые уходят на прохождение ультразвуковой волны от передатчика до приемника, но и принимают во внимание внешние факторы. В первую очередь это температура и влажность воздуха.
Лазерные анемометры
Устройства работающее по данной технологии были разработаны последними, поэтому еще не набрали столь широкого распространения. Они представлены компактными приборами, которые используются любителями экстремального отдыха. Лазерное устройство называется допплеровским в честь изобретателя, который предложил принцип, согласно которому частота излучения зависит от скорости относительного движения источника и приемника.
Полученный на основе данного принципа лазерный анемометр — это сложный оптико-электронный измерительный комплекс. Принцип работы прибора заключается в следующем. Движущийся в воздушном или газовом потоке объект освещается лазерным излучением из фиксированного источника. В результате световая волна отражается от объекта, что регистрируется соответствующим датчиком. В результате высчитывается разница между частотой излучения отправленного изначально света и отраженного. Данные показатели берутся в расчет, и на их основании высчитывается скорость движения ветра или газа.
Отличие между устройствами
В первую очередь анемометры можно поделить на электронные и полностью механические. При использовании последних потребуется вручную считать обороты, после чего проводить расчеты по формуле. В случае с электронными приборами все намного проще. Кроме отсутствия необходимости в расчетах, они обладают более высокой чувствительностью.
Могут фиксировать 3 параметра:
Также можно встретить анемометры, у которых непосредственный элемент измерения вынесен отдельно и сделан в качестве зонда. В этом случае устройством пользоваться гораздо удобнее. Можно проводить замеры сразу смотря на дисплей с результатами. Такое устройство имеют в первую очередь вращающиеся анемометры. Для предотвращения запутывания зонд и прибор соединяются витым эластичным кабелем.
Дополнительно электронный анемометр может иметь собственную память для сохранения результатов. Более дешевый ассортимент лишен данной функции или может хранить всего несколько измерений, не отображая при этом дату и время их получения.
Анемометр: что это, виды, сферы использования
Во всех системах LI-COR Biotechnology (США), работающих на принципе детекции ИК-флуоресценции, для возбуждения флуоресцентного сигнала используются твердотельные лазерные диоды. Использование лазера позволило отказаться от сложной системы светофильтров, существенно повысить интенсивность сигнала, а также.
Газоанализатор — лабораторное оборудование, предназначенное для определения состава газовой смеси. Различает и качественное, и количественное соотношение газов в образце в зависимости от модели.
Что это такое?
Анемометр — устройство, которое фиксирует скорость движения ветра или другого газа. Применяется в метеорологии, в конструкторских работах для определения качества работы вентиляции, в спорте, на войне, в сельском хозяйстве. Некоторое модели могут дополнительно определять направление движения воздуха, его температуру, влажность, давление, что делает их совершенно незаменимым мультифункциональным прибором.
Современные анемометры представляют из себя высокотехнологичное цифровое устройство. Они просты в использовании, достаточно точны и удобны.
Основные виды
Первый анемометр, описанный в 1450 году, представлял из себя колеблющуюся от порывов ветра деревянную доску. Современные приборы гораздо точнее и проще в использовании.
Наиболее популярными разновидностями считаются:
Наиболее распространены сейчас многофункциональные устройства, представляющие из себя практически метеостанцию в миниатюре.
Сфера использования
Основная сфера применения этого прибора — метеорология, для определения силы ветра и его направления. Его можно встретить на аэропортах и аэродромах, от совсем небольших до крупных международных. Также его используют на промышленных предприятиях и в офисах, чтобы определять, нормально ли работают вытяжка, кондиционер, вентиляция.
Спросом анемометры пользуются и в спортивной сфере, особенно в спортивной стрельбе из пистолетов и лука. Снайперы используют приборы для корректировки курса.
Они имеются в арсенале поклонников парусного спорта, полётов на дельтапланах и парапланах, имеются в кабинах башенных кранов. В сельском хозяйстве анемометры используют перед опрыскиванием полей, чтобы учесть направление воздушных потоков и опылить нужные места.
Что такое анемометр?
Представителем метеорологической аппаратуры, которым измеряют скорость перемещения воздушных масс, является анемометр. С его помощью контролируют параметры производственных помещений, где от скорости передвижения воздушных потоков зависит работа систем кондиционирования. С греческого языка это название переводится как «измерение ветра». Авторство изобретения 1667 года принадлежит выдающемуся деятелю науки Роберту Гуку.
Что измеряет анемометр?
Данное измерительное оборудование решает задачи по определению:
У термоанемометров наряду с перечисленными функциями есть возможность измерения степени нагрева воздуха.
В подавляющем большинстве случаев измерители расхода воздуха применяют в своей работе метрологи в условиях станций либо производств с мощными системами кондиционирования. Однако аппарат может стать помощником там, где нужно определить, насколько быстро движутся воздушные массы.
Специалисты в области метрологии используют данный прибор с целью измерения стремительности порывов ветра. Такой аппаратурой оснащены аэропорты и аэродромы, что позволяет оценивать результативность функционирования вентиляционных систем, а также современного промышленного оборудования.
Кроме того, устройство применяют:
Какие бывают анемометры?
В зависимости от механизма действия аппарататы относят к классу:
Разница данных приборов состоит в технологии измерения скорости воздушных потоков.
Существует еще одна классификация, по которой анемометры подразделяются на 2 вида:
Данной измерительной техникой фиксируются:
Как выбрать?
Выбирая прибор, необходимо четко понимать, для каких целей он нужен. Отталкиваясь от этого, следует уточнить ключевые технические характеристики разных вариантов, сравнить набор функций дорогостоящих и бюджетных моделей. Эту информацию можно найти в руководствах по эксплуатации.
В данном случае рекомендовано обратить внимание на такие основные параметры:
Ознакомившись с этим параметрами, стоит изучить дополнительный функционал.
На странице каталога компании «ЭКО-ИНТЕХ» вы найдете современные измерители расхода воздуха, скорости и направления ветра, потоков газа, отличающиеся высокой точностью и простотой применения.
Рекомендуем обратить внимание на следующие модели анемометров:
Анемометр
Анемо́метр (от др.-греч. ἄνεμος — ветер и μετρέω — измеряю) — метеорологический прибор для измерения скорости ветра. Состоит из чашечной (или лопастной) вертушки, укреплённой на оси, которая соединена с измерительным механизмом. При возникновении воздушного потока, ветер толкает чашечки, которые начинают крутиться вокруг оси.
В зависимости от конструкции анемометра, он либо замеряет число оборотов чашечек вокруг оси за заданное время, что равно определённому расстоянию, после чего рассчитывается средняя скорость ветра, расстояние делится на время (анемометр ручной). Либо чашечки соединены с электрическим индукционным тахометром, что позволяет прибору сразу показывать скорость ветра на данный момент, без дополнительных вычислений, и следить за изменениями в скорости ветра в режиме реального времени (анемометр индукционный).
Содержание
Виды анемометров
Чашечный анемометр
Самый простой тип анемометров — это чашечный анемометр. Он был изобретён доктором Джоном Томасом Ромни Робинсоном в обсерватории Армы, в 1846 году. Он состоял из четырёх чашек полусферической формы, насаженных на спицы ротора, вращавшегося на вертикальной оси.
Горизонтальный поток воздуха с любого направления вращал ротор со скоростью, соответствующей скорости ветра.
Робинсон считал, что для его анемометра линейная скорость движения чашек составляет одну треть скорости ветра независимо от размера чашек и длины спиц; отдельные эксперименты того времени это подтверждали. На самом деле это неверно, т.н. «коэффициент анемометра» (обратная величина) для простейшей конструкции Робинсона зависит от размеров чашек и спиц и лежит в пределах от двух до чуть более трёх.
Трёхчашечный ротор, предложенный канадцем Джоном Паттерсоном в 1926 году, и последующие усовершенствования формы чашек Бревортом и Джойнером в 1935-м сделали чашечный анемометр линейным в диапазоне до 100км/ч (27м/с) с погрешностью около 3%. Паттерсон обнаружил, что каждая чашка даёт максимальный вращающий момент, будучи повёрнутой на 45° к направлению ветра (?). Трёхчашечный анемометр отличается бóльшим вращающим моментом и быстрее отрабатывает порывы, чем четырёхчашечный.
Лопастный анемометр
Ещё один анемометр — это лопастный. На английском — windmill anemometer, дословный перевод — мельничный анемометр.
C изменением направления ветра ось пропеллера должна ориентироваться в этом же направлении; для этих целей используются флюгер или устройство, его заменяющее. Для измерения скорости потока, не изменяющего своего направления, например, в воздуховодах шахтах и зданий, используются вертушки с жёстко закреплённой осью.
Однако в последнее время всё больше предпочитают использовать другие конструкции, без подвижных частей.
Тепловой анемометр
Представляет собой открытую тонкую нить накаливания (вольфрам, нихром и т.п.), нагретую выше температуры среды и охлаждаемую воздушным потоком. Сопротивление нити изменяется с температурой и определённым образом зависит от скорости ветра. В зависимости от схемы включения датчика различают приборы с фиксированным током через нить, фиксированным напряжением на нити и с фиксированной её температурой.
Конструкция имеет недостатки как очевидные (хрупкость), так и менее очевидные (нарушение градуировки из-за быстрого старения горячей проволоки), но в силу очень малой инерционности она широко применяются в аэродинамических экспериментах для измерения локальной турбулентности и пульсаций потока. Часто изготовляются самими экспериментаторами.
Ультразвуковой анемометр
Принцип действия анемометров ультразвукового типа — в измерении скорости звука, которая изменяется в зависимости от направления ветра. Различают двумерные ультразвуковые анемометры, трехмерные ультразвуковые анемометры и термоанемометры. Двумерный анемометр способен измерять скорость и направление горизонтального ветра. Трехмерный анемометр проводит измерение первичных физических параметров — времен проходов импульсов, а затем пересчитывает их в три компоненты направления ветра. Термоанемометр, помимо трех компонент направления ветра, способен измерять еще и температуру воздуха ультразвуковым методом.
См. также
Ссылки
Полезное
Смотреть что такое «Анемометр» в других словарях:
анемометр. — анемометр … Орфографический словарь-справочник
АНЕМОМЕТР — (от греч. anemos ветер и metron мера), прибор для измерения скорости ветра, а также для определения скорости движения воздуха и газов в вентиляционных каналах, туннелях, дымогарных трубах и т. п. Различают две основных системы А.: а) динамические … Большая медицинская энциклопедия
АНЕМОМЕТР — (от греч. anemos ветер, и metron мера). Прибор для определения направления и силы ветров. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. АНЕМОМЕТР от греч. anemos, ветер, и metron, мера. Прибор для измерения… … Словарь иностранных слов русского языка
АНЕМОМЕТР — (Anemometer, wind gauge) прибор для определения скорости ветра, большей частью состоящий из вертушки и системы зубчатых колес, связанных со стрелками, показывающими скорость ветра в метрах в сек. На судах чаще всего применяются ручные А. Фусса.… … Морской словарь
АНЕМОМЕТР — АНЕМОМЕТР, прибор для измерения скорости ветра. Состоит из трех чашек, закрепленных на прямом металлическом стержне, который в свою очередь приводит в движение механизм, снабженный шкалой. Когда ветер дует, чашки вращаются, и величину скорости… … Научно-технический энциклопедический словарь
анемометр — сущ., кол во синонимов: 5 • анемоскоп (1) • ветромер (3) • микроанемометр (1) … Словарь синонимов
Анемометр — прибор для измерения скорости движения воздуха (ветра) и газовых потоков (обычно скорости и направления ветра). Крыльчатый А. служит для измерения скорости направленного потока воздуха в трубах и каналах вентиляционных систем. Манометрический А.… … Российская энциклопедия по охране труда
анемометр — anemometer Anemometer, Windgeschwindigkeitsmesser прилад для вимірювання швидкості руху вітру, газових та рідинних потоків. За конструкцією розподіляються на крильчасті, чашкові та термоелектричні. В гірничій справі використовується для контролю… … Гірничий енциклопедичний словник
Что такое анемометр и что им измеряют?
Про анемометр слышал практически каждый. Прибор активно используется на метеорологических станциях и является незаменимым при измерении скорости передвижения газов в различных промышленных системах, например в вентиляционных.
Но если сущность его «родственника» – флюгера – известна многим, то принцип работы и назначение анемометра порой вызывает много вопросов. Что это за устройство? Что оно измеряет и как функционирует? Попробуем разобраться.
Что означает слово «анемометр»?
Анемометр имеет другое название «ветрометр» и происходит от двух греческих слов – ἄνεμος (ветер) и μετρέω (измерять). Простым языком, он представляет собой прибор, измеряющий ветер. Создателем анемометра принято считать итальянского математика Леона Баттиста Альберти.
Прибор, придуманный им примерно в 1540 году, с того времени практически не изменился. В последующие столетия многие ученые, в том числе Роберт Гук, пытались разработать свои версии устройства, причем некоторым из них ошибочно приписывалась слава изобретателя.
В 1846 году ирландский астроном Джон Робинсон значительно улучшил конструкцию анемометра с помощью четырех полусферических чашек и механических колес. Некоторые новые функции устройство приобрело в конце XX века. Благодаря Дереку Уэстону оно получило возможность определять направление ветра, а доктор Эндрюс Флитц разработал звуковой анемометр.
Что такое анемометр?
В современном значении под анемометром понимают устройство, позволяющее произвести измерения скорости ветра или движения газов. Сфера его применения охватывает любые места, где существует необходимость в определении темпа передвижения воздушных потоков. Помимо метеорологических станций, прибор используется на аэродромах, вертолетных площадках, в аэроклубах и организациях, предоставляющих возможность совершить полет на дельтапланах.
Нелишним анемометр бывает на спасательных вышках и парусных судах, для которых сильный ветер в 7 баллов уже представляет большую опасность.
Что измеряет анемометр?
Как говорилось выше, анемометр измеряет скорость движения воздушных потоков, однако в зависимости от модели приборы способны выполнять и ряд других функций – определять направление ветра, высчитывать атмосферное давление, температуру, объемный расход и влажность воздуха.
По сути, такое устройство становится портативной метеорологической станцией, удобной в использовании и транспортировке. Во время измерений оно считывает необходимую информацию, проводит анализ и выдает полученные значения на дисплей.
Какие бывают анемометры?
В зависимости от конструкции и принципа действия анемометры разделяют на механические и электронные. К первым относят чашечные и крыльчатые приборы. Чашечный анемометр имеет наибольшее распространение и представляет собой ротор, на который симметрично насажены полусферические чашки.
Под действием ветра ротор вращается на вертикальной оси, а механический счетчик записывает количество оборотов чашек за определенное время. В крыльчатом анемометре установлено миниатюрное ветровое колесо, вращение которого передается на стрелку механического счетчика. Его используют преимущественно в трубопроводах и вентиляционных системах для расчета расхода воздуха.
Тепловой анемометр относится к электронным приборам и работает посредством электронной схемы, в которую включается проволока термодатчика. Суть функционирования прибора заключается в нагреве нити накаливания с последующим измерением ее сопротивления в зависимости от окружающей температуры.
Более совершенным является другое электронное устройство – ультразвуковой анемометр. Он измеряет скорость воздушных потоков на основании замеров скорости звуков, меняющихся согласно направлению ветра. Некоторые его модели совмещают в себе функции манометра и гигрометра.
Анемометр: для чего нужен, как работает, пользоваться, виды, фото
Что измеряет анемометр — становится ясно после внимательного изучения особенностей прибора. Полезное устройство можно применять как на открытом воздухе, так и в квартире.
Как выглядит и кто изобрел анемометр
Упоминания о первом механическом анемометре встречаются в трудах ученого Леона Баттиста Альберти, относящихся к 1450 году. При этом элементарное устройство фактически представляло собой обычную доску, отклоняемую порывами ветра.
Чашечный анемометр, по конструкции похожий на современный, был изобретен намного позднее — в 1846 году. Создал его доктор Джон Томас Ромни Робинсон. С тех пор устройство значительно не менялось.
Обычно агрегат представляет собой конструкцию, состоящую из нескольких полусферических чашек, насаженных на крестообразные спицы ротора. Вертикальная ось вращается под воздействием ветра, от последнего зависит направление и интенсивность движения.
Анемометр, или ветромер, используют в аэропортах и на аэродромах
Для чего нужен и что измеряет анемометр
Анемометр применяют во многих сферах. Чаще всего его используют для определения скорости и направления ветра, а также исследования движения газов. Некоторые модели способны отражать показатели атмосферного давления, уровень влажности и объемы расхода воздуха.
Чаще всего агрегат находит применение в области метрологии. Кроме того, устройством пользуются:
Анемометр приносит пользу в сельском хозяйстве. Измерение силы ветра проводят перед опрыскиванием полей, чтобы равномерно распределить химикаты и удобрения по нужной площади.
Для чего используют чашечный анемометр
Устройство чашечного анемометра делает его наиболее востребованным среди всех разновидностей. Простой и удобный в применении агрегат используют:
Кроме того, при помощи прибора проводят измерение движения воздуха в закрытых помещениях — на заводах и предприятиях. Даже незначительные отклонения от нормы на рабочих местах во многих случаях могут приводить к серьезным последствиям как для производства, так и для здоровья людей.
Виды анемометров
Анемометры бывают очень разными по конструкции, хотя назначение у них в целом одно и то же. Можно выделить три основных типа.
Крыльчатые
Анемометр называют также вентиляционным или лопастным. В соответствии с наименованием прибор оснащен крыльчаткой, реагирующей на движение воздушных потоков. Под воздействием ветра лопасти начинают вращаться медленнее или быстрее.
Внимание! При помощи устройства особенно удобно проводить измерения скорости движения воздуха в вентиляционных системах и больших трубопроводах.
Чашечные
Классический анемометр, или прибор для определения силы ветра, обладает чашечной конструкцией. Также оснащен крыльчаткой, но лопасти последней напоминают полусферические чашки, смотрящие в одну сторону.
Конструкция держится на металлической оси, которая нижним концом связана со счетчиком. При движении воздушных масс чашечные лопасти начинают вращаться в ту или иную сторону. Данные о силе ветра при этом передаются на счетчик.
Чашечные агрегаты считаются самыми простыми и надежными
Термоанемометры
Прибор для измерения скорости ветра анемометр может работать по ультразвуковому принципу. Такой агрегат, в отличие от чашечных и крыльчатых разновидностей, обладает более сложным строением.
Принцип работы основан на том, что прибор устанавливает скорость звука и использует полученные данные для измерения силы ветра. Кроме того, при помощи агрегата можно получать информацию о температуре воздуха и ее колебаниях.
Термоанемометры особенно востребованы в крупной промышленности
Из чего состоит анемометр
Строение анемометра зависит от разновидности конкретного устройства. Однако и у чашечных, и у крыльчатых приборов схема примерно одинаковая. В частности, в конструкцию входят:
Как правило, конструкция классического агрегата предусматривает наличие 3-4 чашек.
Как работает анемометр
Принцип действия чашечного и крыльчатого анемометра в целом один и тот же. Но имеются определенные различия, обусловленные особенностями конструкции.
Принцип работы чашечного анемометра
Описание анемометра чашечного типа показывает, что схема действия устройства элементарная. Измерения проводятся следующим образом:
На основании интенсивности вращения чашек и числа оборотов формируется итоговый показатель.
Принцип работы крыльчатого анемометра
Фото анемометра крыльчатого типа показывают, что устройство имеет определенные отличия в конструкции. Но принцип работы остается тем же самым:
Среди крыльчатых агрегатов распространены компактные бытовые модели. Именно их применяют для измерения скорости воздушных потоков в домашних условиях.
Внимание! Современные крыльчатые модели работают чаще всего от батареек.
Как выбрать анемометр
При выборе анемометра для дачного участка или квартиры нужно оценивать его габариты, назначение, технические возможности. От этих параметров будет зависеть точность измерений:
Если речь идет о покупке аккумуляторного девайса, стоит оценивать также его автономность. Желательно, чтобы последняя составляла не менее восьми часов.
Для измерений в жилых помещениях нужно выбирать модели с допустимой погрешностью в пределах 0,1-0,5 м/с
Как пользоваться анемометром
Функции анемометра довольно простые, и применять прибор на практике очень легко. Но предварительно нужно изучить особенности настройки и правила эксплуатации.
Настройка анемометра
Перед фактическим использованием девайса необходимо его настроить. Подготовка к работе состоит из нескольких этапов:
Через 1-2 минуты счетчик можно выключить и записать конечное показание. Чтобы убедиться в истинности измерений, выполнить проверку рекомендуется дважды.
Настройку анемометра можно проводить в соответствии с показаниями второго прибора. Если такового нет под рукой, стоит использовать другой способ. В штиль агрегат прикрепляют к деревянной ручке, садятся в машину и сверяют показания ее спидометра при движении с измерениями девайса, а затем выполняют настройку.
Как пользоваться ручным анемометром
Ручными называют компактные девайсы крыльчатого или чашечного типа с разделенными зондом и датчиком. Принцип применения таких приборов очень простой:
На вычисление силы и направления ветра уходит обычно 50-100 секунд. Скорость измерений зависит от конкретной модели устройства.
Как проверить вентиляцию в квартире анемометром
Анемометры предназначены для применения не только под открытым небом, но и в квартире. Измерение движения воздушных масс выполняют так:
Для оценки результатов измерения нужно ознакомиться с нормативами. Если полученные значения равны оптимальным или превышают их, то воздуха в помещении достаточно.
Внимание! Анемометр требует бережного обращения. Прибор нельзя ронять, любые удары могут вывести его из строя.
Рейтинг лучших бытовых анемометров
На дачном участке и в домашних условиях применяются анемометры самых разных моделей. Можно выделить несколько популярных устройств.
Мегеон 11030
Отечественный чашечный прибор отличается компактными размерами. Вращающиеся элементы расположены непосредственно над дисплеем. Устройство фиксирует скорость ветра в пределах 0-30 м/с, обладает погрешностью не выше 3%. Помимо измерений интенсивности движения воздуха, показывает направление с точностью до 1 градуса.
Купить Мегеон 11030 можно от 5700 рублей
АНЕМОМЕТР
Ручной чашечный анемометр
Крыльчатый анемометр с мельничной вертушкой
Смотреть что такое «АНЕМОМЕТР» в других словарях:
анемометр. — анемометр … Орфографический словарь-справочник
АНЕМОМЕТР — (от греч. anemos ветер и metron мера), прибор для измерения скорости ветра, а также для определения скорости движения воздуха и газов в вентиляционных каналах, туннелях, дымогарных трубах и т. п. Различают две основных системы А.: а) динамические … Большая медицинская энциклопедия
АНЕМОМЕТР — (от греч. anemos ветер, и metron мера). Прибор для определения направления и силы ветров. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. АНЕМОМЕТР от греч. anemos, ветер, и metron, мера. Прибор для измерения… … Словарь иностранных слов русского языка
АНЕМОМЕТР — (Anemometer, wind gauge) прибор для определения скорости ветра, большей частью состоящий из вертушки и системы зубчатых колес, связанных со стрелками, показывающими скорость ветра в метрах в сек. На судах чаще всего применяются ручные А. Фусса.… … Морской словарь
АНЕМОМЕТР — АНЕМОМЕТР, прибор для измерения скорости ветра. Состоит из трех чашек, закрепленных на прямом металлическом стержне, который в свою очередь приводит в движение механизм, снабженный шкалой. Когда ветер дует, чашки вращаются, и величину скорости… … Научно-технический энциклопедический словарь
анемометр — сущ., кол во синонимов: 5 • анемоскоп (1) • ветромер (3) • микроанемометр (1) … Словарь синонимов
Анемометр — прибор для измерения скорости движения воздуха (ветра) и газовых потоков (обычно скорости и направления ветра). Крыльчатый А. служит для измерения скорости направленного потока воздуха в трубах и каналах вентиляционных систем. Манометрический А.… … Российская энциклопедия по охране труда
анемометр — anemometer Anemometer, Windgeschwindigkeitsmesser прилад для вимірювання швидкості руху вітру, газових та рідинних потоків. За конструкцією розподіляються на крильчасті, чашкові та термоелектричні. В гірничій справі використовується для контролю… … Гірничий енциклопедичний словник
анемометр
Полезное
Смотреть что такое «анемометр» в других словарях:
анемометр. — анемометр … Орфографический словарь-справочник
АНЕМОМЕТР — (от греч. anemos ветер и metron мера), прибор для измерения скорости ветра, а также для определения скорости движения воздуха и газов в вентиляционных каналах, туннелях, дымогарных трубах и т. п. Различают две основных системы А.: а) динамические … Большая медицинская энциклопедия
АНЕМОМЕТР — (от греч. anemos ветер, и metron мера). Прибор для определения направления и силы ветров. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. АНЕМОМЕТР от греч. anemos, ветер, и metron, мера. Прибор для измерения… … Словарь иностранных слов русского языка
АНЕМОМЕТР — (Anemometer, wind gauge) прибор для определения скорости ветра, большей частью состоящий из вертушки и системы зубчатых колес, связанных со стрелками, показывающими скорость ветра в метрах в сек. На судах чаще всего применяются ручные А. Фусса.… … Морской словарь
АНЕМОМЕТР — АНЕМОМЕТР, прибор для измерения скорости ветра. Состоит из трех чашек, закрепленных на прямом металлическом стержне, который в свою очередь приводит в движение механизм, снабженный шкалой. Когда ветер дует, чашки вращаются, и величину скорости… … Научно-технический энциклопедический словарь
анемометр — сущ., кол во синонимов: 5 • анемоскоп (1) • ветромер (3) • микроанемометр (1) … Словарь синонимов
Анемометр — прибор для измерения скорости движения воздуха (ветра) и газовых потоков (обычно скорости и направления ветра). Крыльчатый А. служит для измерения скорости направленного потока воздуха в трубах и каналах вентиляционных систем. Манометрический А.… … Российская энциклопедия по охране труда
анемометр — anemometer Anemometer, Windgeschwindigkeitsmesser прилад для вимірювання швидкості руху вітру, газових та рідинних потоків. За конструкцією розподіляються на крильчасті, чашкові та термоелектричні. В гірничій справі використовується для контролю… … Гірничий енциклопедичний словник
Что такое анемометр
Анемометр (он же ветромер) — это прибор для измерения скорости газовых и воздушных потоков. Статья дает подробное описание, что такое анемометр, его разновидности, принципы действия, а также приводится инструкция, как пользоваться этим прибором.
Назначение
Изобрел анемометр естествоиспытатель, ученый Роберт Гук. После долгих испытаний и вычислений, он официально изобрел прибор в 1667 году. Данное устройство измеряет скорость ветра. Используется на метеорологических станциях по всему миру, в аэропортах, армии, а также применяется в качестве датчика вентиляционных коробов. Приборы востребованы, как источники информации для мореплавателей, машинистов высотных кранов, людей, работающих в сложной местности и на большой высоте. Со дня своего открытия, анемометр прошел путь от простого до сложного устройства с компьютерным обеспечением.
Разновидности
Анемометр постоянно усовершенствуется, но простые модели все еще используют метеорологи. Устройство делится на следующие типы, по принципу работы:
Измерения эти устройства делают разными методами. Далее будет рассмотрено, как измеряет скорость ветра каждый тип прибора.
Чашечный
Чашечный анемометр самый старый из современных механизмов. Для определения скорости потока использует 3 полусферы, закрепленные на неподвижных штоках. Такая конструкция позволяет делать замер без настроек направления прибора. Механические чашечные анемометры делают расчеты на основании скорости одного оборота лопастей вокруг своей оси.
Лопасти приводят в действие механический счетчик. Полученные данные делятся на коэффициент, заложенный производителем. Это значение зависит от диаметра чаш. Электронные аналоги этого устройства делают вычисления намного быстрее, а также реагируют на порывы ветра от 1 м/с. У устройства только одна функция. Определение направления потоков невозможно.
Крыльчатый или лопастной
Крыльчатый анемометр является полным аналогом чашечного. Он представляет собой прибор с пропеллером или вентилятором. Принцип действия также в подсчете скорости ветра за один оборот лопастей. Крыльчатый анемометр нуждается в точной установке по направлению потока.
Современные электронные приборы комплектуются дополнительным диффузором и флюгером. Устройства крыльчатого типа более чувствительнее чашечных аналогов, способны выдать определение скорости ветра в 0.1 м/с.
Термический
Анемометр этого типа называют термоанемометром. Для измерения скорости ветра используется принцип охлаждения нагретого предмета. Устройство комплектуется термопарой, которая нагревается от источника питания прибора.
Ветер обдувает термопару и до определенной степени охлаждает ее. От показателей скорости охлаждения делается расчет силы движения воздушного потока. Термоанемометры не используются по назначению в метеорологии. Их применяют, как датчики скорости ветра в автомобилях и авиации. Устройство также требует четкой настройки по направлению потока.
Акустические или ультразвуковые
Устройства используют в работе принцип скорости прохождения ультразвукового сигнала через пространство.
Скорость ветра влияет на этот показатель. Существует заданная скорость и время прохождения сигнала от приемника к передатчику. За счет помехи со стороны воздушного потока время увеличивается, а скорость сокращается. На этих данных и строится расчет скорости ветра.
Лазерные
Лазерный анемометр работает по тому же принципу, что ультразвуковой. Вместо сигнала используется лазерный луч, который с определенной скоростью и за заданное время движется от передатчика к приемнику.
Луч отражается от объекта и это регистрируется соответствующим датчиком. На основании этого вычисляется разница между частотой отправленного луча и отраженного. Данные показатели попадают в расчет и с их помощью происходит расчет скорости движения ветра. Этот прибор считается последней разработкой для метеорологии.
Основные отличия
Анемометры подразделяются на простые механические и сложные электронные. Механические высчитывают только параметр скорости ветра. Электронные делают расчет скорости одного порыва, нескольких повторяющихся порывов, выводят средний показатель скорости. Эти приборы удобны в использовании. Они могут самостоятельно делать расчет, запоминать результаты за месяц, вести статистику. Многие имеют подключение к сети Интернет.
Инструкция по использованию
Анемометр простой в использовании прибор. Но для каждого имеются определенные нюансы использования.
Механические
К механическим относятся чашечные и крыльчатые анемометры. Для того чтобы использовать чашечный тип, достаточно установить его на возвышении, например, на крыше здания. Далее необходимо подождать минуту и считать показания прибора. Этот показатель нужно разделить на 3 для приборов с величиной чашки 10 см и на 2 с величиной 15 см. Полученный результат является скоростью ветра на открытом пространстве.
Крыльчатые приборы более современнее. Они имеют электронную начинку для выполнения вычислений. Также эти устройства производят по типу датчик/зонд. Датчик может находится в здании, а зонд выносится на открытую местность. При этом приборы соединяются кабелем. Зонд необходимо поднять над головой или закрепить на возвышении. Прибор передаст на блок управления полученные данные, а компьютер выдаст заключительный расчет.
Электронные устройства
Из представленных типов, простому обывателю доступны лазерные и термоанемометры.
Для использования лазерных достаточно навести прибор на удаленный предмет и включить устройство. Скорость движения ветра будет рассчитана по времени возврата отраженного луча от предмета.
Термоанемометр используется также просто. Достаточно включить прибор и дождаться нагрева термопары. Далее нужно выставить анемометр по направлению потока ветра. Через минуту можно получить итоговый результат скорости.
Акустический тип анемометров используется на сложных участках рельефа. Эти приборы имеют большие габариты. Поэтому использовать такое устройство в повседневной жизни не получится. Есть аналогичные карманные устройства, но их расчет имеет большие погрешности, так как на волну влияет температура, давление, магнитные поля. В городских условиях сделать правильный замер очень сложно.
Лучшие бытовые анемометры
Далее представлен рейтинг лучших анемометров для использования в быту и на производстве.
Testo 410-2
Анемометр крыльчатого типа. Кроме основной функции замеряет влажность и температуру воздуха. Способен делать замер воздушного потока до 20 метров в секунду. Прибор имеет минимальную погрешность в 2 %. Пригоден для совершения замеров экспертными комиссиями, на что имеет официальную сертификацию. Преимущества:
Данная модель может использоваться на промышленных производствах. Не имеет выносного зонда. Все замеры необходимо производить на месте.
Testo 425
Анемометр теплового типа. Имеет выносной измерительный зонд и кабельное соединение. Очень чувствителен. Способен делать замеры скорости потока до 20 метров в секунду. Из преимуществ:
Этот прибор можно использовать для лабораторных и исследовательских работ.
АТТ-1021
Прибор чашечного типа. Относится к электронным устройствам. Способен вычислять влажность и температуру воздуха. Делает замер при максимальной скорости ветра в 35 метров в секунду. Из преимуществ:
Модель имеет простые настройки, способна сохранять в памяти 100 ближайших значений.
Заключение
В статье была приведена информация для чего используется анемометр. Людям, работавшим на метеостанциях, он знаком очень хорошо. Прибор прост в использовании, дает самые точные данные и стоит на защите людей уже несколько веков.
Видео по теме
Анемометр. Характеристика. Виды.
Анемометр используется, в первую очередь, на метеостанциях. Кроме того, такие приборы устанавливаются на предприятиях, оборудованных системами кондиционирования производственных помещений. Анемометр используется везде, где существует необходимость измерения скорости воздушного потока.
На данный момент, анемометры, в основном, – это цифровые или электронные приборы. Помимо измерения усредненной скорости ветра за период, они способны, в зависимости от модели, измерять направление ветра, объемный расход воздуха, влажность, температуру (термоанемометр) и давление. Таким образом, анемометр становится портативной метеостанцией.
В зависимости от конструктивных особенностей и принципа действия, выделяют несколько видов анемометров:
— Анемометр крыльчатый (лопастной)
— Термоанемометр (Анемометр ультразвукового типа).
Существуют также и другие, более экзотические виды (пневмоанемометры или тепловые анемометры), однако, они почти не используются или используются в узких областях в лабораторных условиях. Например, существует анемометр, принцип действия которого основывается на измерении температуры пластины или тонкой открытой нити накаливания. На эту пластину или нить дует ветер, скорость которого нужно измерить. При обдувании пластины ветром, она охлаждается. При этом, чем сильнее дует воздушный поток, тем сильнее охлаждается пластина. Т.е. по температуре пластины можно вычислить скорость ветра. Такой анемометр называется тепловой, и хотя этот прибор, не инерционен и высокоточен, он имеет множество недостатков в виде надежности и необходимости постоянной калибровки. Тепловой анемометр встречается крайне редко, это достаточно экзотичное устройство.
Чашечный анемометр
Чашечный анемометр был изобретен Джоном Робинсоном в 1846 году. Это был самый первый, простой по своему устройству прибор для измерения скорости ветра. Название свое, этот анемометр получил благодаря форме лопастей в виде полусфер, похожих на чашки.
Чашечные анемометры могут измерять скорость ветра лишь в одной плоскости, перпендикулярной оси вращения. Поток воздуха вращает чашки, и по скорости их вращения вычисляется скорость ветра.
Крыльчатый анемометр
Крыльчатый анемометр, также называемый «лопастной анемометр», а если переводить дословно его название (windmill anemometer) на русский язык – «мельничный анемометр», появился, как результат эволюции и развития чашечного анемометра.
Главное отличие крыльчатого анемометра от чашечного состоит в том, что деталь улавливающая скорость ветра выполнена в форме вентилятора, а не в виде чашек. Поток воздуха, попадая на вентилятор, вращает лопасти и по скорости их вращения измеряется скорость ветра.
Крыльчатый анемометр внешне может напоминать флюгер. Он также, как и флюгер, меняет свое направление в зависимости от направления ветра, выстраиваясь вдоль него. Лопасти, закрепленные на конце анемометра, вращаются со скоростью ветра. Соответственно, кроме скорости воздушного потока, крыльчатый анемометр может определять направление ветра, и в этом состоит его преимущество перед чашечным анемометром.
Термоанемометр (Ультразвуковой анемометр)
Термоанемометр или ультразвуковой анемометр – это, по сути, акустический прибор. Принцип действия анемометров ультразвукового типа состоит в измерении скорости звука, которая изменяется в зависимости от направления ветра. Информация об измеряемых характеристиках звука преобразуется в сигнал, благодаря которому и вычисляется скорость звука.
Принцип действия такого анемометра заключается в том, что скорость звука изменяется в зависимости от того в каком направлении она измеряется, т.е. используется свойство зависимости скорости звука от направления ветра. Ультразвуковой анемометр, в первую очередь, измеряет скорость звука, а только потом, электронно-цифровым блоком путем преобразований вычисляется скорость ветра. Однако, почему, всё-таки, термоанемометр называется «термо»? Подобно обычному акустическому термодатчику, этот анемометр определяет температуру ветра.
Однако, не смотря на то, что мы объединили в одну группу приборы, которые действуют по принципу измерения скорости звука, различия внутри этой группы всё-таки существуют. Различают двухмерные и трехмерные ультразвуковые анемометры, а также термоанемометры. Двумерный анемометр может измерять скорость и направление только горизонтальных потоков воздуха. Трехмерный анемометр способен проводить измерения первичных физических параметров, таких как, время прохода импульса, а затем пересчитывать их в три компоненты направления ветра. Термоанемометр, помимо трех компонент направления ветра, имеет возможность измерять еще и температуру воздуха ультразвуковым методом.
Анемометр-это прибор для измерения…?
Анемометр, в отличие от других метеорологических приборов — термометра и барометра, пока не получил широкого распространения. Хотя многие знают, что приставка «метр» означает какое-то измерительное устройство. Но какую физическую величину оно измеряет, не каждый может объяснить. Сегодня мы постараемся разобраться для чего применяют этот экзотический прибор.
Назначение инструмента
Анемометр — это прибор для измерения скорости ветра, в переводе с древнегреческого, — «ветромер». Но греки здесь ни при чём, поскольку прибор был изобретён ирландским астрономом Джоном Робинсоном в середине XIX столетия. Цель изобретения состояла в определении силы, или выражаясь по-научному — скорости ветра. Сегодня он применяется в различных отраслях хозяйства:
Принцип работы
Чтобы измерить скорость воздушного потока и представить её в удобном для пользователя виде, измерительный инструмент содержит три структурных блока:
Принцип действия измерительных датчиков определяет следующую классификацию анемометров:
Чашечные анемометры
В качестве чувствительного органа служат 3 или 4 полусферических чашки, посаженных на ось с помощью соединительных спиц. Поток воздуха действует на чашки с разной силой (выпуклая часть обтекается, а вогнутая оказывает сопротивление), в результате система получает вращательный импульс.
Ручной механический анемометр оснащён несколькими чашками. Циферблат представляет собой счётчик оборотов с тремя шкалами: единицы, сотни и тысячи. Линейная скорость чашек не совпадает со скоростью воздушного потока. Коэффициент анемометра (величина, обратная отношению скоростей потока и чашек) находится в интервале от двух до трёх единиц. Кроме того, характеристика устройства — нелинейная. В связи с этим для использования прибора требуется градуировочный график и секундомер. Порядок измерения: фиксируют количество оборотов за некоторый временной интервал, по графику находят пройденное воздушным потоком расстояние и делят его на время измерения. Получается искомая скорость ветра, причём она является средней скоростью за этот промежуток времени. Диапазон измерения: 1–20 м/с.
Ручной индукционный анемометр имеет 3 чашки, что увеличивает крутящий элемент устройства и повышает быстроту отклика на изменение скорости ветра. Дополнительных графиков у этого прибора нет, и засекать время тоже не требуется, поскольку измерение производится в реальном масштабе времени. С увеличением скорости потока индукционная катушка закручивает подпружиненную шкалу, которая показывает мгновенную скорость потока. Область измерения находится в диапазоне от 0,2 до 30 м/с.
Лопастные
В этом приборе воздействие ветра воспринимается лопастной крыльчаткой. Принцип действия его аналогичен чашечному устройству. В связи с тем, что ось вращения крыльчатки параллельна воздушному потоку, механический счётчик ручного инструмента расположен в непосредственной близости от лопастей (сзади). Поэтому он является некоторой преградой на пути ветра, что ограничивает рабочий диапазон. Ручным лопастным анемометром можно измерять среднюю скорость ветра, не превышающую 5 м/с.
Цифровой лопастной анемометр не имеет механического счётчика оборотов, препятствующего движению воздуха, поэтому скорость потока, измеряемого девайсом, достигает 45 м/с. При этом лопастной датчик может быть встроенного или выносного исполнения. Допускается измерять среднюю, максимальную и минимальную скорость.
Ультразвуковые
Принцип действия основан на изменении скорости прохождения звуковых колебаний в движущейся воздушной среде. Если движущийся поток воздуха направлен навстречу источнику ультразвука, скорость последнего уменьшается. И наоборот, движущийся в одном направлении со звуком, поток увеличивает его скорость. Таким образом, контролируя время получения отражённого от воздушной среды ультразвукового импульса, удаётся определить скорость потока. Ультразвуковые устройства подключаются к блоку обработки метеоданных, результаты выводятся на персональный компьютер. Датчики различаются по количеству выполняемых измерений:
Отсутствие движущихся элементов позволяет акустическому устройству измерять скорость ветра до 60 м/с.
Тепловые или термические
Известно, что в жаркую погоду свежий ветерок приятно холодит кожу. И это не субъективные ощущения, а реальный факт. На этом принципе основано действие тепловых анемометров. Чувствительным элементом этого устройства служит нить из тугоплавкого материала, через которую пропускается электрический ток. Проводник нагревается до более высокой температуры, чем окружающая среда. Обдувающий воздух охлаждает проводник, в результате чего изменяется его сопротивление. Различают 3 схемы подключения датчика:
Такая конструкция используется в датчике массового расхода воздуха (ДМРВ), которым оснащаются все современные автомобильные двигатели.
Выбор недорогого анемометра
Людям, увлекающимся экстремальным отдыхом, иногда требуется мобильный метеопомошник. Не каждый захочет производить сложные манипуляции с письменными расчётами, чтобы определить скорость ветра. Современные цифровые устройства сделают это при нажатии всего лишь одной кнопки, таким и является спортивный анемометр SKYWATCH Xplorer 1. Девайс карманного формата с лопастным сенсором весит 50 г. Диапазон измерения: 0,5–42 м/с. Определяет текущую скорость ветра с фиксацией её максимального значения. Имеет подсветку экрана, работает от литиевой батарейки. Выдерживает кратковременное погружение в воду. Бренд производителя — швейцарская фирма JDC Electronic, цена около четырёх тысяч рублей.
Анемометр — основные типы приборов, отличия и сфера применения. Правила подбора аппарата для измерения скорости потока воздуха
Если обратиться к древнегреческому языку, то перевод слова «анемометр» означает словосочетание — ветра измерение. Такое название прибору дали именно по этой причине. Он предназначается для замеров скоростных параметров ветра. В его конструкции предусмотрено наличие вертушки, которая может быть, как лопастной, так и чашечной.
Она крепится на основную ось, подсоединенную к механизму для измерения. Возникающие потоки воздушных масс толкает чашечные части, которые начинают вращаться около оси.
Содержание
Конструктивные особенности анемометра
По конструкции анемометр может быть:
Сфера применения анемометров довольно обширная. Так, помимо того, что им проводят соответствующие измерения в воздушных отводах, он также используется в процессе проведения измерений на фильтрах, наряду с вентиляционными решетками.
Чтобы выбрать для себя наиболее подходящую модель необходимо ознакомится и внимательно изучить характеристики каждого конкретного прибора. Тогда выбор будет оптимальным.
Чашечный анемометр
Определяется, как наиболее простой прибор. Разработан в девятнадцатом веке для работы в обсерватории. Изобретатель – Ромни Робинсон. Изначально имел в наличии четыре чашки в форме полусфер. Они были насажены на роторные спицы, которые вращались вокруг оси по вертикали от любого потока ветра в горизонтальном направлении.
Устройство было несовершенным, так как заблуждение изобретателя о том, что скорость линейного движения чашечек равна одной третьей от скорости движения воздушных масс, оказалось неверно.
Так обратная величина, называемая «коэффициентом анемометра» находится в пределах от двух до трех и более и напрямую зависит от того, какого размера установлены чашки.
Заключительным прибором стала модель, предложенная Дер еком Вестоном из Австралии. Начиная с 1991 года, оригинальное устройство способно определять наряду со скоростью движения воздушных потоков, дополнительно направленность их движения.
В конструкцию для этого на одной чашечке прикреплялся небольшой флаг, благодаря чему менялась колесная скорость за прохождение одного полного круга. Флажок совершает половину оборота по движению ветра, а другую – против него.
Направленность ветра можно легко установить, зная угловое значение между метео станционным статором и данной неравномерностью.
Лопастная конструкция
Устройство с виду напоминает мельницу. По принципу действия его пропеллерная ось ориентируется самостоятельно в случае изменения направленности движения воздуха. С этой целью обычно применяется устройство схожее с флюгерным.
Если требуется замерить скорость движущегося постоянного потока, без его изменения, то в воздуховодах зданий и шахт устанавливаются такие вертушки, ось которых жестко фиксирована.
В настоящее время предпочтение больше отдается другим разнообразным конструкциям, в которых не предусмотрены подвижные детали.
Тепловой анемометр
Встроенный датчик – тонкая открытая нить накаливания. Обычно ее изготавливают из нихрома, вольфрама и пр. Она должна быть нагрета выше, чем температура окружающей среды, чтобы иметь возможность охладится потоком движущегося воздуха.
Изменение температуры такой нити влияет на показатель сопротивления, завися определенным образом от того, с какой скоростью движется ветровой поток.
Приборы в зависимости от схемы подключения могут быть фиксированными в отношении:
У конструкции имеются определенные недостатки. Очевидным считается повышенная хрупкость, а к другим (скрытым) можно отнести способность градуировки нарушаться, так как разогретая проволочная часть довольно быстро устаревает.
Однако, инерционность у такого прибора маленькая, вот почему ее, возможно, широко использовать в экспериментальных работах, связанных с аэродинамикой. Благодаря ей измеряется турбулентность в локальных зонах вместе с пульсациями в потоках. Такое устройство несложно изготовить самостоятельно.
Анемометр с применением ультразвука
В такой модели задействована характерная особенность изменения скоростных звуковых характеристик при изменении направленности и силе движения воздушных масс.
Различаются они следующим образом:
Первый тип работает в режиме измерения скоростных характеристик горизонтальных порывов ветра, а также указывать их направленность.
Первичные физические характеристики между временами импульсных проходов измеряются трехмерным специальным устройством. После чего, он же проводит пересчет полученных результатов в трех компонентах согласно ветровому направлению.
У термоанемометра есть дополнительная способность. Кроме определения трех составляющих ветровой направленности, он допускает возможность измерения температуры воздушных масс. При этом используется метод с применением ультразвука.
Порядок определения скорости воздуха анемометром
Приборы для измерения скорости движения воздуха — мегаобучалка
Измерение скорости движения воздуха может производиться в разных местах рабочего помещения в зависимости от целей исследования.
Для измерения скорости движения воздуха используют анемометры различных конструкций. Выбор типа анемометра определяется величиной измеряемой скорости движения воздуха.
Замер скорости движения воздуха проводят различными видами анемометров: крыльчатыми (скорость потока от 0,3 до 0,5 м/с), чашечными и индукционными (скорость в пределах 1–30 м/с), термоанемометрами и кататермометрами (скорость не больше 0,5 м/с). Термоанемометры позволяют измерять незначительные колебания потоков воздуха и температуры по объему помещения. Анемометры представлены на рисунке 2.4.
Для измерения интенсивности теплового излучения используют актинометры и радиометры.
Чашечный анемометр воспринимает движение воздуха четырьмя полыми алюминиевыми полушариями, крыльчатый – колесом с пластинками, вращающимися под давлением потока воздуха. Это движение системой зубчатых колёс передаётся стрелкам, движущимся по градуированным циферблатам, по которым производится отсчёт. Измерение скорости движения воздуха производится следующим образом. Записав исходное положение стрелок на циферблатах (стрелки на нуль не ставятся), на маленьких циферблатах учитывают только целые деления, помещают прибор в поток воздуха. На приборе расположен: слева циферблат, показывающий сотни делений, справа – тысячи делений; полный оборот стрелки большого циферблата даёт 100 делений. Анемометр необходимо поместить в поток воздуха таким образом, чтобы ось вращения колеса была для крыльчатого анемометра параллельна, а для чашечного – перпендикулярна направлению потока воздуха. После преодоления чашечками или крылышками анемометра инерции прибора и приобретении ими максимальной скорости, поворотом рычажка, находящегося на боковой стороне прибора, включают стрелки, одновременно включая секундомер для отсчёта времени замера. Через 1 мин, не отводя прибор с места исследования, отключают стрелки прибора, одновременно отмечая время проведения замера (в секундах).
Пересчёт полученного числа оборотов в 1 с на скорость воздушного потока в м/с производится с помощью графиков, представленных на рисунках 2.5а и 2.5б, где по вертикальной оси отложено число оборотов 1 с, а по горизонтали – скорость воздушного потока в м/с.
Рис. 2.5. Графики определения скорости движения воздуха по анемометру:
а – чашечному; б – крыльчатому
Анемометры обладают большой инерцией и начинают работать при движении воздуха со скоростью около 0,5 м/с; давление, создаваемое потоком воздуха меньшей скорости, не в состоянии преодолеть сопротивление оси колеса с крылышками или чашек, поэтому для измерения малых скоростей движения воздуха в помещениях используются кататермометры и термоанемометры. Для определения суммарной охлаждающей способности воздушной среды, для замера малых скоростей движения воздуха (до 2 м/с) пользуются прибором, называемым кататермометром.
Шаровой кататермометр, показанный на рисунке 2.6, представляет собой спиртовой термометр с двумя резервуарами – шаровым внизу и цилиндрическим вверху со шкалой деления от 31 до 41 °С.
Количество теплоты, теряемой кататермометром, при его охлаждении от 38 до 35 °С постоянно при всех условиях среды, а продолжительность охлаждения различна и зависит от взаимного действия всех метеорологических факторов.
Разделив фактор на время (в секундах), в течение которого произошло охлаждение кататермометра от температуры 38 до 36 °С, получаем охлаждающую силу воздуха:
Если 
, то 
(2.3)
Если 
, то 
(2.4)
Скорость движения воздуха менее 1 м/с также измеряется термоанемометрами. В основу работы термоанемометра положен принцип охлаждения датчика, находящегося в воздушном потоке и нагреваемого электрическим током.
Датчик представляет собой полупроводниковое микросопротивление. Питание прибора осуществляется либо от сети напряжением 220 В, либо от малогабаритных батареек напряжением 1,5 В.
Термоанемометром измеряют скорости движения воздуха от 0,03 до 5 м/с при температуре от 1 до 60 °С. С помощью термоанемометра можно измерить и температуру воздуха помещения, для чего производят соответствующее переключение прибора.
Изучение барометрического давления при исследовании метеорологических условий позволяет, с одной стороны, полнее учесть зависимость температуры и относительной влажности воздуха от барометрического давления (при повышении давления температура повышается), а с другой стороны, существенно влияние этого показателя на характерные эндотермические (испарение влаги) и экзотермические (конденсация пара) процессы, оказывающие большое влияние на метеорологический комфорт.
Барометр-анероид (рис. 2.7), предназначен для измерений атмосферного давления в пределах от 600–800 мм рт. ст.
Рис. 2.7. Барометр-анероид:
1 – корпус; 2 – анероид; 3 – стекло; 4 – шкала;
5 – металлическая пластина; 6 – стрелка; 7 – ось
Главная часть барометра-анероида – лёгкая, упругая, полая внутри металлическая коробка (анероид) 2 с гофрированной (волнистой) поверхностью. Воздух из коробочки откачан. Её стенки растягивает пружинящая металлическая пластина 5. К ней при помощи специального механизма прикреплена стрелка 6, которая насажена на ось 7. Конец стрелки передвигается по шкале 4, размеченной в мм рт. ст. Все детали барометра помещены внутрь корпуса 1, закрытого спереди стеклом 3.
Значение давления определяется как алгебраическая сумма отсчёта по шкале и поправок, которые указаны в паспорте прибора.
Интенсивность теплового излучения измеряют актинометрами различных конструкций, действие которых основано на поглощении лучистой энергии и превращении её втепловую, количество которой регистрируется различными способами.
Обеспечение требуемых нормами метеорологических условий и чистоты воздуха в рабочей и обслуживаемой зонах помещений устраивается системами вентиляции, кондиционированием воздуха и отоплением.
Вентиляцией называется организованный и регулируемый воздухообмен, обеспечивающий удаление из помещения загрязнённого воздуха и подачу на место удалённого свежего чистого воздуха.
Промышленную вентиляцию применяют для технических и санитарно-гигиенических целей. Для технических целей её используют в различных технологических процессах, в санитарно-гигиенических целях вентиляцию применяют для создания нормальных условий труда путём правильного воздухообмена в производственных помещениях. Воздухообмен осуществляется путём удаления из помещения воздуха, не отвечающего требованиям санитарных норм, и подачи чистого свежего воздуха. В этом процессе количество удаляемого и подаваемого воздуха должно быть равно.
По способу перемещения воздуха различают два основных вида вентиляции: естественную и механическую.
Выбор системы вентиляции зависит от особенностей производственного процесса, типа здания, характера выделяющихся вредностей и необходимой кратности воздухообмена.
Вентиляцию называют естественной, если воздухообмен осуществляется путём использования естественного движения воздуха в результате теплового или ветрового напора. Тепловой напор создаётся в результате наличия разности температур или разности удельных весов внутреннего и наружного воздуха, а ветровой – движением наружного воздуха.
Естественную вентиляцию называют аэрацией, когда естественный воздухообмен организован, т.е. осуществляется путём регулирования притока и вытяжки, за счёт открытия форточек, стенных клапанов, фонарей.
На практике имеет место и неорганизованный способ естественной вентиляции (инфильтрация), т.е. когда воздухообмен осуществляется за счёт случайных отверстий и щелей в оконных и дверных проёмах, в стенах и перекрытиях зданий и возможен в помещениях, где необходим не более, чем однократный обмен воздуха в час.
При механической вентиляции воздухообмен достигается за счёт разности давлений, создаваемой вентилятором, который приводится в движение электромотором. Механическая вентиляция применяется в случаях, когда тепловыделения в цехе недостаточны для систематического использования аэрации, а также, если количество или токсичность выделяющихся в помещение вредных веществ требует поддержания постоянного воздухообмена независимо от внешних метеорологических условий.
При механической вентиляции воздух почти всегда подвергается предварительной обработке. В зимнее время приточный воздух подогревается, а в летнее – охлаждается. В необходимых случаях воздух увлажняется или осушается. Если удаляемый (подаваемый) механической вентиляцией воздух запылён или содержит в большом количестве вредные газы и пары, он подвергается очистке.
Вентиляционные системы по их назначению подразделяются на вентиляцию приточную, вытяжную и приточно-вытяжную, а также рабочую и аварийную.
В зависимости от места применения различают вентиляцию: общеобменную, предназначенную для обмена воздуха всего помещения, и местную, обеспечивающую приток или вытяжку воздуха непосредственно на рабочем месте, т.е. у мест выделения вредностей.
В тех помещениях, где возможно внезапное поступление токсических или взрывоопасных веществ, устраивается аварийная вытяжная вентиляция, включение которой производится автоматически от показаний газоанализаторов, настроенных на допустимую по санитарным и противопожарным требованиям концентрацию газов или паров.
Независимо от наличия искусственной вентиляции во всех помещениях необходимо предусматривать также устройство проёмов в ограждениях (форточки, фрамуги) для проветривания.
Механическая вентиляция может быть устроена таким образом, что в вентилируемом помещении поддерживаются постоянные, заранее заданные условия температуры, влажности, чистоты воздуха независимо от наружных условий и колебаний режима технологического процесса. Такая вентиляция называется кондиционированием воздуха.
Обычно кондиционированный воздух до поступления в помещение проходит тепловлажную обработку в установках, называемых кондиционерами, которые состоят из устройств нагрева воздуха – калориферов, устройств охлаждения воздуха – поверхностных или контактных воздухоохладителей, устройств осушения воздуха.
Воздух в калориферах получает тепло от оребрённых или гладких поверхностей трубок, по которым протекает теплоноситель – вода или пар.
В поверхностных воздухоохладителях воздух отдаёт тепло поверхностям трубок, по которым пропускается холодная вода или другой холодоноситель. В контактных охладителях происходит непосредственный контакт охлаждаемого воздуха с водой, обычно воздух проходит через дождевое пространство камеры орошения, в которой форсунками разбрызгивается охлаждённая вода. Осушение воздуха производится влагопоглощающими веществами: твёрдыми (силикатель), жидкими (растворы хлористого лития, хлористого кальция).
Количественно любой способ воздухообмена можно охарактеризовать кратностью воздухообмена, т.е. величиной, показывающей, сколько раз в единицу времени (в минуту, час) происходит полная смена всего объёма воздуха в помещении.
Требования безопасности, предъявляемые к системе вентиляции, изложены в ССБТ ГОСТ 12.4.021–75:
– вентиляторы вытяжных систем, обслуживающих помещения с производствами категорий А, Б должны быть выполнены из материалов, не вызывающих искрообразования;
– взрывоопасность и пожароопасность производственных помещений не должна увеличиваться применением вентиляционных систем;
– вентиляционные системы, обслуживающие помещения с производствами категорий А, Б, где возможно появление статического электричества, должны обеспечивать электростатическую безопасность и иметь заземление.
В помещениях с постоянным или длительным (более 24 часов) пребыванием людей следует предусматривать в холодный период года поддержание требуемых температур внутреннего воздуха путём подачи тепла системами отопления.
Системы отопления зданий должны удовлетворять следующим требованиям, т.е. обеспечивать:
– равномерный нагрев воздуха помещения в течение отопительного периода;
– безопасность в отношении пожара и взрывов;
– увязку с системами вентиляции;
– уровни звуковых давлений в пределах нормы;
– наименьшее загрязнение атмосферного воздуха.
Системы отопления разделяются на местные и центральные. В местных системах отопления теплогенератор (котёл), теплопроводы (трубы) и нагревательные приборы (батареи) объединены и находятся в отапливаемом помещении. В центральных системах отопления выработка тепла происходит в каком-либо центре (в котельной), а теплоноситель к нагревательным приборам, находящимся в отапливаемом помещении, подаётся по трубопроводам.
В зависимости от вида используемого теплоносителя отопление бывает водяное, паровое и воздушное.
Системы водяного отопления подразделяются:
– по принципу подводки теплоносителя к нагревательным приборам – на двухтрубные и однотрубные;
– на системы с естественным побуждением (циркуляцией) и искусственным побуждением – с применением циркуляционного насоса;
– на системы с верхней разводкой и системы с нижней разводкой.
Водяное отопление более безопасно (по отношению к паровому), т.к. температура нагревательных приборов не превышает 80–90 °С.
Системы парового отопления подразделяются на системы с верхней разводкой и системы с нижней разводкой. В паровых системах отопления водяной пар, конденсируясь в нагревательных приборах, выделяет скрытую теплоту парообразования. Это тепло передаётся в помещение через стенки нагревательного прибора, а конденсат по конденсатопроводу стекает снова в котел для повторного использования. Недостатки парового отопления: высокая температура нагревательных приборов, которая может привести к возгоранию легковоспламеняющихся веществ и пыли, и как следствие, к ожогам обслуживающего персонала.
Системы воздушного отопления могут быть отопительными, в которых осуществляется полная рециркуляция воздуха, и отопительно-вентиляционными – используемые свежий воздух. Воздушное отопление обладает следующими преимуществами: гигиеничностью, безопасностью, быстрым повышением температуры воздуха в помещении, исключением множества местных нагревательных приборов. Воздушное отопление целесообразно применять для отопления крупных производственных помещений.
Основой аттестации рабочих мест по условиям труда является соответствие параметров воздуха данным, приведённым в таблицах 2.6, 2.7, 2.8 и 2.9, характеризующим класс условий труда по показателям микроклимата для производственных помещений и открытых территорий в различные периоды года.
Для производственных помещений
И открытых территорий в тёплый период года
| Показатель | Класс условий труда | ||||||
| Оптимальный | Допусти- мый | вредный 3 | Опасный (экстре-мальный) | ||||
| 1 сте-пени 3.1 | 2 сте-пени 3.2 | 3 степени 3.3 | 4 степени 3.4 | ||||
| Температура воздуха, °С | по СН | по СН | по показателю WBGT-индекса, см. таблицу 2.9 | ||||
| Скорость движения воздуха, м/с | -/- | -/- | -/- | ||||
| Влажность воздуха, % | -/- | -/- | -/- | ||||
| Тепловое излучение, Вт/м 2 | -/- | -/- | 1201–1500 | 1501–2000 | 2501–2500 | 2501– 3500– | >3500 |
Классы условий труда по показателям микроклимата
Для производственных помещений и открытых территорий
В холодный период года
| Категория работ | Общие энергозатраты, Вт/м 2 | Класс условий труда | |||||
| оптимальный | допустимый | вредный 3 | опасный (экстремальный) 4 | ||||
| I степени 3.1 | 2 степени 3.2 | 3 степени 3.3 | 4 степени 3.4 | ||||
| Температура воздуха, °С (нижняя граница) | |||||||
| Iа Iб II a II б III | 58–77 78–97 98–129 130–160 161–193 | по СН -/- -/- -/- -/- | по СН -/- -/- -/- -/- | 18–20 17–19 14–16 13–15 12–14 | 16–18 15–17 12–14 11–13 10–12 | 14–16 13–15 10–12 9–11 8–10 | 12–14 11–13 8–10 7–9 6–8 |
| Влажность воздуха, % | -/- | -/- | Требования отсутствуют | ||||
| Скорость движения воздуха, м/с | -/- | -/- | При увеличении скорости движения воздуха на 0,1 м/с от максимальной по СН, температура воздуха должна быть увеличена на 0,2 ºС |
Классы условий труда по показателям микроклимата
Для открытых территорий в холодный период года (зима)
И в холодных помещениях
