Практика применения измерителя комбинированного ТАММ-20

Сначала о выборе прибора. Почему ТАММ-20? Во первых потому, что он универсальный: микроманометр, анемометр и термометр. Во вторых прибор очень чувствительный. На малых скоростях движения газа ему очень трудно найти равную замену. Удобный, телескопический (максимальный размер 0,5м), датчик в защитной оболочке помещается в транспортном контейнере, который смонтирован прямо в корпусе прибора и не выходит за его габариты. Малые поперечные размеры датчика позволяют при измерениях не вносить большие возмущения в контролируемые потоки (привносимые возмущения увеличивают погрешность результата измерений), кроме того большой датчик не вставить в отверстие диаметром 7 мм. Ни в одном анемометре (включая весь импорт) не найти датчика с такими маленькими размерами. Прибор взрывобезопасный, следовательно, может применяться в условиях опасных по метану и угольной пыли.

При измерении скорости газа всегда надо учитывать температуру газа. Измерение температуры есть в том же датчике.

Прибором ТАММ-20 можно очень просто (без применения шлангов) измерить подпор воздуха при наладке систем дымоудаления.

Измерение скорости газа термоанемометром ТАММ-20 можно перепроверить, другим прибором. Этот другой прибор, реализующий совершенно иной физический принцип имеется в том же ТАММ-20 — микроманометр с очень хорошей чувствительностью. Это напорный метод с использованием пневмометрической трубки (например Пито). Если трубкой Пито в потоке газа измерить разницу между полным и статическим давлением (динамическое давление), то можно рассчитать скорость газа по известным формулам.

Исполнение ТАММ-20 прекрасно учитывает полевые условия проведения измерений. Особенное уважение вызывает «военный» дизайн металлического корпуса прибора.

Измерение скорости воздушных и газовых потоков термоанемометрическим датчиком ТАММ-20

Для измерения скорости газового потока необходимо выбрать место на трубе, как можно дальше расположенное от сгибов трубы. В таком месте можно считать поток газа устоявшимся и не турбулентным.

Начнём измерение со сверления в трубе двух отверстий диаметром 8- 10мм. Отверстия располагаются на двух перпендикулярных диаметрах. Вставим в отверстие датчик анемометра так, чтобы круглое отверстие на датчике анемометра было направлено навстречу движения газового потока. При этом обеспечим относительную герметичность в отверстии, через 2 которое вставляется датчик (для уменьшения влияния вносимых возмущений на газовый поток).

Если газ загрязнён маслом, после измерения скорости газового потока промыть конец датчика в бензине (смыть масло) и просушить. Загрязнение маслом может искажать показания прибора. Так как скорость газа по сечению трубы может быть неравномерной, то измеряем скорость газа в разных точках (снимаем так называемое поле скоростей). Точки выбраны из условия разбивки трубы на четыре равных сечения. Расстояние от внутренней стенки до точки измерения высчитываются по формулам:

где li′ и li′′ – расстояние от внутренней стенки газопровода соответственно до ближней и дальней точек замеров, расположенных в данном кольце (м), i – порядковый номер кольца, считая от центра газопровода.

Сделаем замеры согласно таблице в точках А, В, С, D, E, F, G, Н, K.

Повторить замеры три раза. Дело в том, что показания прибора могут прыгать. Это означает, что сам измеряемый параметр не стабилен. Его надо усреднять. Если хотите измерить точнее, то замеры надо повторять 10 раз.

После окончания замеров заглушить отверстие пробкой. Результаты записать в таблицу:

Затем обработаем полученные данные математикой.

Площадь сечения трубы равна: S = πR 2

Средняя скорость газа в трубе равна:

Vср = (V1+V2+V3+V4+V5+V6+V7+V8+V11+V12+V13+V14+V15+V16+V17+V18)/16

коэффициент распределения αср равен: αср = Vср/ V0 , где V0 — скорость газа в центре трубы.

Считают, что распределение скоростей по сечению газопровода, т.е. коэффициент αср, существенно не изменяется с течением времени, несмотря на изменение абсолютной величины скорости газа. Поэтому при последующих измерениях достаточно измерить скорость газа в центре трубы и вычислить среднюю скорость по ранее вычисленному коэффициенту распределения.

Средняя скорость равна: Vср = αср V0 Объемный расход газа проходящего по газопроводу, с учетом коэффициента распределения скоростей по сечению, определяется выражением:

Q = αср V0 S (м 3 /c), где V0 – усредненная по времени скорость газа на оси газопровода (м/с).

При этом необходимо учитывать, что расход получается в метрах кубических при том статическом давлении, которое есть в трубе. Если нужно пересчитать расход в единицы массы то необходимо измерить температуру газа в трубе и статическое давление. Расход газа в этом случае равен:

Q = σ * πR 2 * Vс р (кг/с), где σ – плотность газа, она рассчитывается по формуле:

где σ о — плотность газа при 0°С и 101,32 кПа (для справки: плотность воздуха при 0°С и 101,32 кПа составляет 1,293 кг/м3.)

Р – давление воздуха в трубе ( атмосферное + статическое), кПа (определяется по результатам измерения атмосферного давления с помощью барометра и статического давления с помощью измерителя ТАММ-20).

Термоанемометр ТАММ-20 может также с успехом применяться и при измерениях скорости воздуха в открытых пространствах, например контроль функционирования вентиляционных решеток, измерения подвижности воздуха при аттестации рабочих мест и т.д.

Измерение статического давления

Как измерить статическое давление? Выставим «Ноль» на микроманометре. Один штуцер ТАММ-20 подсоединяем к просверленному отверстию в трубе (постараться сделать это герметично, и не выставляя конец шланга за пределы стенки тубы). Лучший способ исполнения – вставить в трубу штуцер (переходник, фитинг) заподлицо со стенкой трубы. На ТАММ-20 второй штуцер оставляем открытым (атмосферное давление). Делаем измерение. Это и будет статическое давление.

Но на практике применяется более простой метод измерения статического давления. Вставляем трубку Пито в отверстие в трубе. Направляем трубку Пито строго навстречу потоку. Герметизируем отверстие в трубе. Штуцер полного давления оставляем открытым. Штуцер статического давления соединяем шлангом с «+» микроманометром. На микроманометре второй штуцер оставляем открытым. Измеряем статическое давление.

Измерение температуры

Температуру газа в трубе измеряем тем же датчиком, что и скорость потока. Для этого нужно включить только одну верхнюю кнопку термоанемометра. Делаем замеры в тех же точках и усредняем показания.

Измерение скорости газового потока микроманометром ТАММ-20 с помощью пневмометрической трубки

При помощи шлангов соединим пневмометрическую трубку(например типа Пито- Прандля) со штуцерами микроманометра. Установим ноль на микроманометре. Вставим Трубку Пито в отверстие в трубе. Направим трубку Пито строго навстречу газовому потоку. Обеспечим относительную герметичность в отверстии. Сделаем измерение разности давлений, полное минус статическое (динамическое давление). Скорость потока газа рассчитываем по формуле:

где κ – поправочный коэффициент трубки Пито,

∆р – разность давлений (динамическое давление) (Па),

σ – плотность газа (кг/м 3 ) рассчитывается по формуле (1).

Измерение подпоров воздуха

При наладке систем дымоудаления необходимо измерять давление подпора воздуха. Обычно эти измерения проводятся микроманометром с использованием шлангов. Один штуцер микроманометра оставляют открытым (атмосферное давление), ко второму штуцеру подсоединяют шланг, другой конец которого заносится в контролируемое помещение и измеряют таким образом существующий перепад давления.

При измерении подпора с помощью прибора ТАММ-20 можно поступать точно также, а можно и безо всяких шлангов. Поместите себя вместе с включенным прибором в исходную точку. Вращая до упора винтовую заглушку штуцера «-», перекройте его. Установите «ноль» на микроманометре. После чего, сохраняя пространственную ориентацию прибора, максимально быстро переместите себя вместе с прибором из исходной точки в контролируемое помещение. Микроманометр покажет разницу давлений (режим микробарометра). Только не надо при этом, опускаться или подниматься. Очень чувствительный прибор покажет разницу давлений на разных высотах. В принципе «ноль» можно и не устанавливать, а просто фиксировать величину изменения показаний прибора при переходе из одного места в другое.

Необходимые приборы: ТАММ-20, барометр, трубка Пито-Прандля.

Необходимые инструменты и материалы: штангенциркуль, бензин, дрель, свёрло диаметром 8-10 мм, материал для герметизации отверстия, шланги.

Инженер КИПиА ООО «Сибэкс» Гаврилов Н.Н.

г. Екатеринбург, декабрь 2008 г.