Приборы для измерения степени подвижности воздуха

Для определения скорости движения воздуха используют анемометры (крыльчатые и чашечные), кататермометры.

Ане­мо­мет­ры пред­став­ля­ют со­бой со­че­та­ние крыль­чат­ки, вра­щаю­щей­ся под дей­ст­ви­ем дви­жу­ще­го­ся воз­ду­ха, со счет­чи­ком обо­ро­тов.

Крыльчатые анемометры (рис. 4.4) имеют ветроприемник, выполненный из тонких пластинок легкого сплава. Прибор применяется для измерения скорости движения воздуха от 0,3 до 5 м/с.

Рис. 4.4. Крыльчатый анемометр: 1 - счетчик оборотов; 2 - крыльчатка (ветроприемник); 3 - обечайка

Чашечный анемометр (рис. 4.5) рекомендуется применять для измерения скорости движения воздуха до 20 м/сек. Приемная часть у этих анемометров выполнена из металлических или пластмассовых чашечек. Анемометры имеют счетчик числа оборотов.

Рис. 4.5. Чашечный анемометр: 1 - метеорологическая вертушка (ветроприемник); 2 - счетчик оборотов; 3 - арретир; 4 - ушки для пропускания шнурка; 5 - винт для крепления прибора

До на­ча­ла из­ме­ре­ния ско­ро­сти дви­же­ния воз­ду­ха за­пи­сы­ва­ют ис­ход­ное по­ло­же­ние стрел­ки на ци­фер­бла­тах (С₁), за­тем при­бор по­ме­ща­ют в по­ток воз­ду­ха та­ким об­ра­зом, что­бы ось вра­ще­ния крыль­чат­ки крыль­ча­то­го ане­мо­мет­ра бы­ла на­прав­ле­на па­рал­лель­но по­то­ку воз­ду­ха, а ча­шеч­но­го –пер­пен­ди­ку­ляр­но. По­сле пре­одо­ле­ния инер­ции и ус­та­нов­ки по­сто­ян­ной ско­ро­сти по­во­ро­том ры­чаж­ка, на­хо­дя­ще­го­ся на бо­ко­вой сто­ро­не при­бо­ра, вклю­ча­ют счет­чик обо­ро­тов и от­ме­ча­ют вре­мя на­ча­ла за­ме­ра. Че­рез 1 ми­ну­ту вы­клю­ча­ют счет­чик и за­пи­сы­ва­ют по­ка­за­ния С₂. За­тем оп­ре­де­ля­ют чис­ло обо­ро­тов в сек:

, об/с,

где t - время замера (60 сек.).

Для перевода об/с в м/с в паспорте прибора имеется график.

Кататермометр (рис. 5.6) представляет собой спиртовой термометр с цилиндрическим или шаровым резервуаром большого объема и дополнительным расширением в верхнем конусе капилляра.

Рис. 4.6. Кататермометр: а) цилиндрический; б) шаровой

Кататермометр с цилиндрическим резервуаром имеет гравировку от 35 до 38°С, а с широким резервуаром - от 33 до 40°С.

Определение скорости движения воздуха производится в следующем порядке: нижний резервуар кататермометра погружается в нагретую до 65 - 75°С воду и выдерживается до тех пор, пока спирт не заполнит половину верхнего расширения капилляра. Затем прибор извлекают из воды, тщательно вытирают досуха и подвешивают вертикально в точке замера так, чтобы он не качался. Секундомером засекают время охлаждения кататермометра с 38°С до 35°С, в течение которого кататермометр теряет постоянное количество тепла.

Для выполнения дальнейших расчетов необходимо знать величину фактора F, определяющего теплоотдачу в миликалориях с 1 см² поверхности нижнего резервуара при охлаждении кататермометра с 38°С до 35°С. Величина фактора определяется предварительным тарированием и гравируется на обратной стороне шкалы прибора F. Константа кататермометра Ф, определяющая величину теплоотдачи при охлаждении на 1°С, измеряемая в мкал/см^2.град, равна:

Ф .

Зная константу кататермометра и время, в течение которого произошло охлаждение (t), можно найти охлаждающую способность окружающего воздуха (Н), выраженную в катаградусах:

, мкал/(с.см²град.),

где Т₁ и Т₂ - начальная и конечная температуры охлаждения (К);

t - время охлаждения кататермометра от Т₁ до Т₂.

Для определения скорости движения воздуха необходимо знать отношение , где С - разность между средней температурой кататермометра в период испытания (36,5°С) и температурой окружающей воздушной среды (t_с), т.е. С = (36,5 - t_с) °С.

Скорость движения воздуха по цилиндрическому и шаровому кататермометрам определяется по формулам:

при £ 0,6 м/с;

при ³ 0,6 м/с.