6312

УДК 697.9

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ

Методические указания к лабораторным работам по дисциплине

«Вентиляция» для студентов направления подготовки 270800.62 «Строительство», профиль «Теплогазоснабжение и вентиляция».

Нижний Новгород, издание ННГАСУ, 2012, С. 27.

В методических указаниях приведены краткие сведения и основные данные для выполнения лабораторных работ.

Методические указания предназначены для студентов для студентов направления подготовки 270800.62 «Строительство», профиль «Те-

плогазоснабжение и вентиляция».

Рис. 12, библиогр. назв. 6.

© : Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет

2012

3

СОДЕРЖАНИЕ

4

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ. ВВЕДЕНИЕ

Ввентиляционных установках используются контрольно-

измерительные приборы для определения давлений, скоростей, темпера-

туры, относительной влажности, запыленности воздушных потоков,

скорости вращения рабочего колеса вентилятора.

ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ

Атмосферное давление измеряют барометрами и барографами.

Барометры бывают ртутные и пружинные (анероиды). В технике высо-

кие избыточные давления измеряют манометрами, а разрежение - ваку-

умметрами.

В вентиляционной технике в большинстве измеряют малые избы-

точные давления и разрежения от 5 до 3000 Па [4]. Приборы для замера малых избыточных давлений называют микроманометрами.

Воздушный поток в воздуховоде имеет три вида давлений: стати-

ческое Рст, динамическое Рд и полное Рп.

Приборами производят измерения Нст, Нд и Нп [3]. Измерения производят в миллиметрах, которые отложены на шкале прибора.

Микроманометры бывают жидкостные и мембранные. Мембран-

ные микроманометры не выдерживают вибраций, поэтому их мало при-

меняют в производственных условиях. Наибольшее применение нашли жидкостные (водяные и спиртовые) микроманометры.

Ртутные микроманометры в вентиляционной технике не приме-

няются из-за большой плотности (13,6 кг/м3) ртути и ее вредности.

Принцип действия жидкостных микроманометров основан на вы-

теснении и перемещении жидкости в сообщающихся сосудах под дейст-

вием разности давлений, уравновешиваемых гидростатическим давлени-

ем столба жидкости.

5

Простейший U-образный микроманометр (рис. 1) состоит из изогнутой стеклянной калиброванной трубки 1. На рамке прибора име-

ется шкала 2 с миллиметровыми делениями.

Рис. 1. U-образный микроманометр: 1 – комбинированная трубка; 2 –

измерительная шкала

6

Точность измерения зависит от плотности жидкости ρж. Чем меньше плотность, тем больше высота столба жидкости Н при том же перепаде давлений Р=Ризб-Ратм.

Цена деления шкалы уменьшается, что уменьшает погрешность измерения. Для спиртовых приборов (ρсп=0,8095 г/см3) ошибка в отсчете по шкале Н=1 мм составит около 8 Па. При измерении избыточных дав-

лений меньше 100 Па ошибки могут превышать 10 % [1, 2].

В силу этого U-образные микроманометры применяют для изме-

рения давлений более 100 Па с невысокой точностью. Для более точных измерений применяют чашечные микроманометры.

К чашечным микроманометрам с наклонной поворотной шкалой относятся микроманометры ЦАГИ, ММН-240 и дифференциальный микроманометр ЛТА-4.

Микроманометр многопредельный ММН-240 с наклонной трубкой и максимальным пределом измерения 240 мм. вод. ст. имеет длину шкалы 300 мм (рис. 2). Минимальный предел измерения при ко-

эффициенте прибора К=0,2 составляет 600 Па [5, 6]. Прибор заполняется спиртом плотностью ρсп=0,8095±0,0005 г/см3. Погрешность измерения не превышает 0,5÷1 % от верхнего предела измерения.

Металлическая плита корпуса прибора 2 устанавливается в гори-

зонтальное положение винтовыми опорами 3 по пузырьковым уровням

4. На плите закреплена цилиндрическая чашка 1. Поворотная стеклянная трубка со шкалой 11 закреплена на раме 9 и может поворачиваться от-

носительно оси корпуса на угол α от 10о до 90о. Раму фиксируют в опре-

деленном положении на скобе 8 фиксатором 10.

Нижний конец соединительной трубки 11 соединен с чашкой 1

резиновой трубкой. Верхний конец трубки 11 соединен резиновой труб-

кой 12 со штуцером трехходового крана 5.

7

Рис. 2. Микроманометр ММН-240: 1 – цилиндрическая чашка; 2 – плита корпуса прибора; 3 – винтовые опоры; 4 – пузырьковые уровни; 5 –

трехходовой кран; 6 – регулятор уровня; 7 – пробка для заливки спирта; 8 – скоба; 9 – рама трубки; 10 – фиксатор; 11 – измерительная стеклян-

ная трубка; 12 – резиновая соединительная трубка

Спирт заливают в чашку 1 через отверстие на ее крышке, закры-

тое пробкой 7. Для установки мениска капилляра в трубке на ноль шка-

лы имеется регулятор уровня 6.

Трехходовой кран 5 вмонтирован в крышку чашки 1. В корпусе крана имеются три штуцера. Штуцер «плюс» служит для подвода давле-

ния воздуха к чашке 1, штуцер «минус» - для передачи давления к верх-

8

нему концу измерительной трубки 11 через третий штуцер и резиновую трубку 12.

Трехходовой кран имеет два положения. В крайнем правом по-

ложении – « ноль» производят установку мениска капилляра на нулевое деление шкалы и осуществляют транспортировку прибора. При поворо-

те крана к левому упору производят замеры давления прибором.

На скобе 8 против отверстий фиксатора написаны цифры коэф-

фициента микроманометра К [3]

Порядок подготовки прибора к работе [3, 4].

1. Устанавливают прибор в горизонтальное положение винтами 3

по пузырьковым уровням 4.

2.Придают раме с измерительной трубкой определенный наклон

изаписывают коэффициент прибора К.

3.Устанавливают мениск капилляра на нулевое деление шкалы при крайнем правом положении трехходового крана. Если регулятором уровня не удается установить мениск капилляра на ноль, то доливают спирт в чашку прибора.

4.Поворачивают ручку трехходового крана в крайнее левое по-

ложение.

5. Присоединяют резиновые шланги пневмометрической трубки к штуцеру «плюс» трехходового крана, если давление в воздуховоде больше атмосферного, или к штуцеру «минус», если измеряемое давле-

ние меньше атмосферного.

В комплект прибора входит пневмометрическая трубка (трубка Пито или трубка Рейнольдса).

Применяют конструкции пневмометрических трубок двух типов

(рис. 3).

9

Рис. 3. Пневмометрические трубки: 1 – из двух опаянных латунных тру-

бок; 2 – с кольцевой щелью в кожухе

Выпускаются трубки, состоящие из двух латунных трубок диа-

метром от 3 до 6 мм, спаянных друг с другом. Одна из этих трубок с центральным отверстием на конце Г-образной части предназначена для замеров полного давления Нп. Штуцер на другом конце этой трубки обозначен знаком «плюс». Вторая из спаянных трубок представляет со-

бой статический зонд, имеет отверстия в Г-образной части на боковой поверхности, которые предназначены для отбора статического давле-

ния Нст. Штуцер этой трубки обозначен знаком «минус». Конец Г-

образной части трубки заострен в форме клина с углом не более 10о,

чтобы устранить завихрения воздушного потока и повысить точность измерений.

Наружные поверхности обеих спаянных трубок должны быть гладкими, без выступов и вмятин. Г-образный конец пневмометрической трубки должен быть загнут под углом 90о. На штуцеры трубки надева-

ются резиновые шланги для присоединения к микроманометру.