 Анемометри: а - ручний крильчатий (вентиляційний) - б - ручний чашечний- в - ручний індукційний |
Анемометри - це прилади для вимірювання швидкості руху воздуха.В санітарно-гігієнічних цілях найбільш часто використовуються наступні види анемометрів.
Ручний крильчатий (вентиляційний) анемометр призначений для вимірювання швидкості спрямованого повітряного потоку в трубопроводах і каналах вентиляційних пристроїв. Поріг чутливості приладу 0,2 м / сек. Межа вимірювання 0,3-0,5 м / сек. Приймальна частина приладу - легке вітрове колесо (крильчатка) (рис., А, 1), огороджене металевим кільцем для захисту від механічних пошкоджень. Рух осі крильчатки передається на систему зубчастих коліс, що приводять у рух стрілки лічильного механізму (рис., А, 2).
Ручний чашковий анемометр служить для визначення середніх швидкостей вітру. Приймальна частина приладу - вертушка (рис., Б, 1) з чотирьох порожніх півкуль, звернених опуклими поверхнями в одну сторону. Лічильний механізм (мал., Б, 2) укладено в пластмасову коробку. Вертушка закріплена на металевій осі, нижній кінець якої пов'язаний з рахунковим механізмом- дротові дужки (рис., Б, 3) служать для захисту вертушки від випадкових ушкоджень. Три стрілки на циферблаті приладу показують число обертів півкуль навколо осі: велика - число одиниць і десятків, а дві маленькі - число сотень і тисяч. Межа вимірювання швидкості повітря від 1 до 20,0 м / сек-поріг чутливості 0,8 м / сек.
Крім описаних анемометрів з механічним лічильником, промисловість випускає прилади з електричним лічильником. До них відноситься анемометр ручний індукційний АРІ-49 (рис. В).
Правила роботи з анемометром: прилад піднімають у витягнутій руці (або закріплюють на жердині), орієнтуючи його по струму вітру. Спостереження ведуть протягом 10 хвилин. При користуванні першими двома анемометрами з механічними лічильниками швидкість руху повітря визначають за перевірочні свідченням, що додається до прібору- при користуванні АРІ-49 перекладних обчислень не потрібно, швидкість вітру (в м / сек) вказана на шкалі анемометра.
Анемометри (від грец. Anemos - вітер і metred - вимірюю) - це метеорологічні прилади для вимірювання елементів вітру. Повітряні потоки характеризуються швидкістю і напрямом. Анемометрами можна визначити один з цих елементів (зазвичай швидкість) або обидва. У медично-санітарної практиці анемометри застосовують для спостережень за рухом повітряних потоків у відкритій атмосфере- однак набагато частіше ними користуються в закритих приміщеннях: в лабораторних і виробничих умовах для вимірювання швидкості повітряних потоків у всмоктуючих і припливних отворах механічної та природної вентиляції з метою визначення її ефективності , при дослідженні метеорологічних умов в робочих приміщеннях промислових підприємств, у громадських будівлях та ін. Приладом вимірюють середню швидкість потоків за певний проміжок часу (її висловлюють зазвичай в м / сек). Принцип дії більшості анемометрів заснований на явищі силового (динамічного) тиску, що чиниться повітряним потоком на зустрічну препятствіе- швидкість при цьому визначається за силою тиску потоку на рухому жорстку систему приладу (аеродинамічні анемометри). Існують прилади для визначення швидкості повітряних потоків так званим манометричним способом-їх сприймає частиною є трубка Піті (підпірна, або пневмометричні, трубка). Нарешті, швидкість повітряних потоків можна визначити і за величиною охолодження попередньо нагрітого тіла під дією вимірюваного повітряного потоку (див. Кататермометра).
Напрямок руху повітряних потоків визначається найчастіше флюгаркой - платівкою клиноподібної форми з протівовесом- зустрічається флюгарка з двох платівок, розташованих під кутом в 20 °, така флюгарка більш чутлива. Напрямок вітру позначається найменуванням країни світу, звідки він дует- точки горизонту, звідки вітер дме, називаються румбамі- горизонт ділиться на 8 або 16 румбів (рис. 1). У гігієнічної практиці враховують зазвичай панівні (домінуючі) напрямку вітрів у даній місцевості-вони визначаються шляхом тривалих (зазвичай протягом року) щодобових спостережень. На цій підставі складається графік або так звана роза вітрів (рис. 2), що виражає процентне співвідношення за рік кількості випадків вітрів за кожен день по кожному румбу і днів штилю. Напрямок переважаючих вітрів має важливе гігієнічне значення: їх обов'язково враховують при плануванні населених місць (див.), При будівництві лікувально-профілактичних установ (лікарень, санаторіїв та ін.), А також при розміщенні промислових підприємств і спортивних споруд.
У гігієнічної практиці користуються наступними видами анемометрів. Ручний анемометр (чашковий, Фюссена) (рис. 3) - портативний, зручний в роботі, широко поширений в санітарній практиці прилад. Приймальна його частина являє вертушку з 4 порожнистих півкуль (чашок), закріплену на металевій осі, нижній кінець якої пов'язаний з рахунковим механізмом. Стрілки на циферблаті приладу показують число обертів півкуль навколо осі: велика - число одиниць і десятків, а дві маленькіе- число сотень і тисяч. Для включення і виключення лічильника обертів на коробці приладу є важіль і два кільця. Гвинт, прикріплений до анемометру знизу, призначений для установки приладу на жердині висотою 2 м. Вимірювання швидкості вітру: записують свідчення всіх стрілок (на малих циферблатах враховують тільки цілі поділу), встановлюють прилад на жердині строго вертикально (у відкритій атмосфері краще тримати прилад у витягнутій вгору руці), ставши обличчям проти вітру (шкала анемометра звернена до спостерігача), вичікують 1-2 хв., поки не настане повна швидкість обертання вертушки, після чого шнуром включають анемометр (рис. 4) і одночасно секундомер- спостереження ведеться протягом 10 хв. Обчисливши різницю між двома показаннями лічильника (вихідним і після 10 хв. Роботи анемометра) і розділивши цю величину на час спостереження, виражене в секундах, отримують число обертів в 1 сек. Ця величина приблизно відповідає шуканої швидкості руху повітряного потоку- для отримання більш точної величини користуються таблицею для перекладу числа обертів в швидкість (додається до кожного приладу). Прилад служить для визначення середніх швидкостей вітру в межах 1,0-20,0 м / сек.
Крильчасті анемометри з млинком (вентиляційні). Приймальною частиною їх служить крильчатка (млинок) з легких металевих лопатей, посаджених на з'єднану з лічильником оборотів горизонтальну вісь. Прилади особливо чутливі і застосовуються тому для виміру швидкостей повітряних потоків в каналах вентиляційних установок.
Ручний крильчатий анемометр (вентиляційний) (рис.5). При роботі прилад орієнтується по потоку так, щоб рахунковий механізм був позаду потоку щодо крильчаткі- для подолання інерції опору приладу досить крильчатці обертатися вхолосту всього 0,5 мін.- тривалість спостереження обмежується 2 мін.- порядок розрахунку середньої швидкості потоку такий же, як у попереднього типу анемометра- межі вимірювання швидкості повітряних потоків 0,3- 5,0 м / сек.
Вентиляційний диференційний анемометр (рис. 6) забезпечений невеликий повітродувкою з вентилятором, що приводить млинок в рух. Це пристосування служить для подолання інерції опору приладу і тим самим значно підвищує його чутливість: їм можна виміряти швидкість, починаючи з 0,02 м / сек.
Працюють з анемометром так: заводять ключем механізм вентилятора (поза сферою дії потоку повітря), включають лічильник, записують швидкість обертання крильчатки під дією тільки вентилятора. Потім знову заводять пружину вентилятора і ставлять анемометр так, щоб повітряний потік був спрямований у бік крильчатки, знову відзначають показання счетчіка- різниця між другим і першим показаннями приладу покаже швидкість повітряного потоку.
Електричні анемометри. До приладів з електричними тахометрами (механізми для визначення числа обертів) належать: індукційний анемометр і контактний анемометр. Приймальна частина ручного індукційного анемометра (рис. 7) - трехчашечная вертушка, вісь якої пов'язана з магнітною системою (генератором електроструму) - шкала приладу градуйована в м / сек-межі вимірів швидкості потоків 0,2-30,0 м / сек. Працюють з приладом, як зі звичайним ручним анемометром (Фюссена). Для підвищення точності слід провести кілька вимірів з інтервалом в 0,5 хв. і взяти середнє значення.
Анеморумбометри - прилади, що служать для визначення швидкості і напряму вітру. Найпростіший з них - флюгер Вільда (рис. 8), застосовуваний головним чином в лікувально-профілактичних установах, на пляжах, майданчиках для повітряних ванн і т. П. При обертанні флюгарки дошка завжди приймає положення, перпендикулярне напрямку вітру, і під тиском останнього відхиляється від стрімкого положення на той чи інший кут. За положенням відхиленою дошки, користуючись штифтиками-покажчиками, визначають швидкість вітру-у приладі є дві дошки: легка (200 г) для виміру швидкостей, що не перевищують 20 м / сек, і важка (800 г) для швидкостей до 40 м / сек. Наближену швидкість вітру можна визначити, помноживши номер штифтик на 2 (при користуванні легкої дошкою) або на 4 (при користуванні важкої дошкою). Флюгер для спостережень встановлюють у відкритому місці на сухому гладкому стовпі заввишки 8-10 м штифтик з буквою С (N) повинен бути встановлений на Північ (по компасу або по полуденної лінії, тобто по меридіану даного місця).
Електричний анеморумбометр (рис. 9) - прилад чашкового типу. Принцип його дії заснований на перетворенні механічної енергії, що розвивається обертанням вертушки, в електріческую- генератором енергії є постійний магніт (розташований у верхній нерухомої частини приладу) - напруга одержуваного струму вимірюється милливольтметром, шкала якого градуйована в м / сек. Покажчиком напряму вітру в приладі служить флюгарка.
Манометрический спосіб вимірювання швидкості вітру. Спосіб досить зручний для визначення швидкості руху повітря в трубопроводах і, зокрема, в повітроводах механічної вентиляції з метою розрахунку її ефективності. Приладами безпосередньо вимірюється тиск повітряного потоку, на основі чого розраховується швидкість його руху. Для визначення тиску користуються трубкою Прандтля (рис. 10), що включається в рідинний манометр.
Вона складається з двох металевих трубок, впаяних одна в іншу. Приймальний кінець приладу (т. Е. Той, який вводиться в просвіт воздуховода) влаштований так: внутрішня трубка має один отвір (на рис. В точці 1), зовнішня - кілька отворів (2, 2 ', 2", 2"'), Розташованих радіально (на малюнку - в місці розрізу а - б) - нижні кінці трубок за допомогою коротких гумових шлангів приєднуються до рідинного манометру- найпростіше користуватися U-подібної скляною трубкою, заповненою до половини висоти водою і закріпленої на шкалі з міліметровими розподілами (рис. 11). Вимірявши різниця висот води в обох колінах, виражену в мм вод. ст., обчислюють (наближено) швидкість повітряного потоку за формулою: v = 4 vh м / сек, де h - величина тиску в мм вод. ст. (По манометру- зазвичай береться середня цифра з декількох вимірювань в різних точках воздуховода). Для точних вимірювань користуються мікроманометром.
Рис. 1. Схема розташування румбів.
Рис. 2. Роза вітрів з переважаючим північно-західним напрямком вітрів.
Рис. 3. Ручний чашковий анемометр.
Рис. 4. Включення і виключення анемометра шнуром. Рис. 5. Ручний крильчатий (вентиляційний) анемометр.
Рис. 6. Вентиляційний диференційний анемометр. Праворуч - схема дії повітряного потоку, що утворюється під дією вентилятора.
Рис. 7. Ручний індукційний анемометр.
Рис. 8. Флюгер Вильда: 1 - флюгарка- 2 вертикальний стержень- 3 - трубка флюгаркі- 4 - протівовес- 5 - муфта для прутиків покажчиків румбов- 6-8 -вказівник швидкості, металева дошка, рама і дуга з занумерованих штифтиками від 0 до 7.
Рис. 9. Електричний анеморумбометр (схема): 1 - вертушка- 2 - магніт- 3 - з'єднувальні Проводу- 4 - кнопка- 5 - покажчик швидкості.
Рис. 10. Трубка Прандтля.
Рис. 11. Манометр з U-подібної трубки з водою.