Основы измерения воздушного потока

Датчики для измерения скорости воздушного потока, для любых задач

Для измерения скорости воздушного потока, как правило, используются три типа приборов, отличающихся диапазонами измерений и рабочей температурой:

  • Трубки Пито
  • Крыльчатые датчики потока/Анемометры с крыльчаткой
  • Термоанемометры с измерительной головкой

Трубки Пито

Скорость воздушного потока определяется динамическим и статическим давлением. Трубки Пито имеют прочную конструкцию, надежны, изготовлены из нержавеющей стали или никелированной латуни. Они подсоединяются к приборам ALMEMO® с помощью силиконовой трубки и модуля дифференциального давления.

Преимущества:
Трубки Пито просты в обращении и особенно подходят для измерения высоких скоростей потока, в условиях экстремальных нагрузок и высоких температур (до 600°C в зависимости от модели).

Недостатки:
Результаты измерений трубкой Пито зависят от температуры, от точности ориентации прибора в потоке, имеют ограниченную точность (не работают при низких скоростях потока), чувствительны к турбулентным потокам.

Крыльчатые датчики потока

Скорость воздушного потока определяется по измерениям частоты вращения крыльчатки. Данные приборы являются чувствительными датчиками с точно подогнанными алмазными подшипниками, что обеспечивает высокую точность измерений.

Преимущества:
Высокая точность измерений, нечувствительны к турбулентным потокам.

Недостатки:
Чувствительны к механическим повреждениям, строго направленные.

Термоанемометры

Термоанемометры – это высокочувствительные датчики для определения температуры и скорости газового потока. Принцип измерения: нагретый чувствительный элемент охлаждается потоком воздуха. При этом ток в цепи управления пропорционален скорости потока.

Преимущества:
Возможны измерения при самых малых скоростях воздушных потоков (т.е. измерение тяги), возможность измерять скорость потока в разных направлениях.

Недостатки:
Чувствительны к механическим повреждениям и загрязнениям окружающей среды, чувствительны к турбулентным потокам, высокое потребление тока, ограничения по температуре окружающей среды.

Поправочные коэффициенты для точных измерений скорости воздушных потоков
Температура воздуха 940 мбар 960 мбар 980 мбар 1000 мбар 1020 мбар 1040 мбар
–30°C 0.942 0.932 0.922 0.913 0.904 0.895
–20°C 0.961 0.951 0.941 0.932 0.923 0.914
–10°C 0.980 0.970 0.960 0.950 0.941 0.931
0°C 0.998 0.988 0.978 0.968 0.958 0.949
10°C 1.016 1.005 0.995 0.985 0.975 0.966
20°C 1.035 1.024 1.013 1.003 0.993 0.983
30°C 1.051 1.040 1.029 1.019 1.009 0.999
40°C 1.069 1.057 1.047 1.036 1.026 1.016
50°C 1.085 1.074 1.063 1.052 1.042 1.031
60°C 1.102 1.09 1.079 1.068 1.057 1.047
70°C 1.118 1.106 1.095 1.084 1.073 1.063
80°C 1.135 1.123 1.111 1.100 1.089 1.078
90°C 1.151 1.139 1.127 1.116 1.105 1.094
100°C 1.167 1.154 1.142 1.131 1.120 1.109
150°C 1.242 1.229 1.216 1.204 1.192 1.180
200°C 1.314 1.300 1.287 1.274 1.261 1.249
250°C 1.381 1.367 1.353 1.339 1.326 1.313
300°C 1.446 1.431 1.416 1.402 1.388 1.375
400°C 1.567 1.55 1.534 1.519 1.504 1.489
500°C 1.68 1.663 1.646 1.629 1.613 1.597
600°C 1.784 1.766 1.748 1.73 1.713 1.696
700°C 1.884 1.865 1.846 1.827 1.809 1.791

Истинная скорость воздуха зависит от температуры воздуха и от барометрического давления воздуха. Для получения точного результата, измеренные значения умножают на коэффициенты поправок, представленные в таблице.

Пример:
Измеренная скорость воздуха 50 м/сек., температура воздуха +80°C, атмосферное давление 960 мбар.
Измеренную величину необходимо умножить на коэффициент 1.123. Истинная скорость воздуха составит 56.1 м/сек..

Скорость воздуха для выбранных значений динамического давления
(Трубка Пито/Прандтля, T = 22°C)
Динамическое давление [Па] Динамическое давление [миллиметров водяного столба] Скорость воздуха [м/с]
1 0.1 1.29
2 0.2 1.83
3 0.3 2.24
4 0.41 2.59
5 0.51 2.89
10 1.02 4.09
20 2.04 5.78
30 3.06 7.08
40 4.08 8.18
50 5.1 9.14
100 10.2 12.93

Поделиться:

Также по теме:

  • 04

    Для измерения давления в жидких и газообразных средах, в зависимости от задачи и характеристик среды измерения (вязкость, наличие примесей, макс. рабочее давление), широко применяются следующие типы датчиков...

    Основы измерения давления

  • Keithley_V-Series

    С введением норм менеджмента качества значительно усилились требования к измерительным и контрольным приборам. Например, сертификация по DIN EN ISO 9000 требует активный менеджмент качества, включая регулярную калибровку...

    Основы калибровки

  • schicht-e2

    Теплопередача строительной конструкции зависит от теплопроводности используемого материала, от толщины слоёв и геометрических характеристик конструкции (напр., плоская стена, цилиндрическая стенка трубы и т.д.)...

    Измерения теплового потока