график тарировки анемометра что такое
Лабораторная работа № 7 по дисциплине “Методы и средства гидрометеорологических измерений” «Исследование анемометров»
Министерство образования Российской Федерации
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7
 |
Лабораторная работа составлена на основе типовой программы дисциплины, читаемой студентам метеорологического факультета.
Работа содержит теоретические сведения, описание и порядок работы с используемыми приборами и перечень операций, выполняемых студентами. Кратко описаны три типа ротоанемометров, а также аэродинамическая труба, используемая в работе для их градуировки.
Издание отредактировано в 2013 году для размещения в сети Интернет.
Ó Российский государственный гидрометеорологический университет (РГГМУ), 2013.
Теория действия ротоанемометров подробно изложена в книге [1]. Перед выполнением работы студентам необходимо ознакомиться с соответствующими разделами этой книги, или с содержанием лекций 10-11 «Конспекта лекций» [2]. В данном описании ограничимся лишь разбором особенностей каждого типа анемометров и кратким перечнем сведений, необходимых для выполнения работы.
2. ИНДУКЦИОННЫЙ АНЕМОМЕТР
При вращении магнита возникает переменное магнитное поле, индуктирующее в катушках переменную ЭДС. Если, как это обычно бывает, катушки соединены последовательно, то наведенная в них ЭДС равна:
 |
 |
Из уравнения (1) следует, что амплитуда и частота изменения наведенной ЭДС зависят от угловой скорости вращения вертушки, то есть от скорости ветра. Следовательно, скорость ветра может быть измерена двумя способами.
несколько соединенных последовательно сопротивлений:
Чувствительность индукционного анемометра при таком способе измерения есть изменение тока в цепи при изменении скорости ветра на единицу, то есть:
 |  |
Если в индукционном анемометре используется стандартный гальванометр, то для удобства определения скорости ветра обычно строят градуировочный график анемометра, т. е. график зависимости измеряемого тока от скорости ветра i (v). Этот график имеет вид прямой линии, начинающейся, однако, не от начала координат, а от некоторой точки на оси абсцисс V0. Это связано с тем, что при малой скорости ветра сила, действующая на вертушку, меньше силы трения на оси вертушки в узлах крепления. Из-за этого зависимость угловой скорости вращения от скорости ветра выражается уравнением:
Величина а в формуле (5) имеет размерность скорости и называется порогом скорости анемометра, т. е. минимальной скоростью, которую может измерить анемометр.
По градуировочному графику легко определить чувствительность индукционного анемометра методом графического дифференцирования:
Второй способ определения скорости ветра с помощью индукционного анемометра предполагает измерение частоты переменного тока, вырабатываемого генератором анемометра. В этом случае выпрямитель не применяется, а переменный ток подается на вход устройства, измеряющего частоту (частотомера). В данной работе частотомер не используется, индукционный анемометр градуируется по первому способу измерения.
3. КОНТАКТНЫЙ АНЕМОМЕТР
Контактный анемометр представляет собой прибор, чувствительным элементом которого является чашечная вертушка или винт, на оси которого помещено устройство, замыкающее контакты один раз в течение оборота оси. Таким образом, частота замыкания контактов является функцией скорости ветра. В простейшем случае на диске, движущемся вместе с вертушкой, укрепляется палец, соприкасающийся с неподвижной контактной пружиной в определенном положении диска. Такое простейшее
В данной работе используется анемометр с механическим контактом, снабженный редуктором с большим коэффициентом передачи. Таким образом, один контакт соответствует не одному, а многим оборотам вертушки.
 |
4. ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ АНЕМОМЕТР
Фотоэлектрический анемометр состоит из датчика, преобразующего скорость ветра в электрические сигналы, формирователя импульсов, усилительного каскада и частотомера. Анемометр включает в себя вертушку, на оси которой укреплен диск с перфорацией (рис.4). Этот диск носит название фотомодулятора.
 |
 |
Под диском помещен фотодиод VD2. При вращении вертушки световой поток от лампочки поступает на фотодиод через отверстия в перфорации диска. В момент освещения фотодиода VD2 его сопротивление падает. При этом напряжение на базе транзистора повышается, он открывается и напряжение его коллектора падает. После прекращения светового потока напряжение на базе транзистора понижается и он закрывается. Напряжение на его коллекторе растет. Таким образом происходит создание электрических импульсов, частота следования которых пропорциональна угловой скорости вращения вертушки.
Далее электрические импульсы поступают на логическую микросхему, которая включает в себя триггер Шмитта и каскады усиления (А). Триггер осуществляет преобразование электрических импульсов неправильной формы в прямоугольные, которые затем усиливаются по амплитуде. Кроме того, триггер Шмитта стабилизирует длительность импульсов, что необходимо для работы частотомера.
Конденсатор Сд дозирует количество заряда в течение цикла, поэтому он называется дозирующим. Конденсатор Си накапливает заряд до установившегося состояния, поэтому он называется измерительным или накапливающим. Сопротивление R4 подобрано так, чтобы при скорости ветра 1м/с выходное напряжение было бы равно 10 мв.
Чувствительность фотоэлектрического анемометра dU/dV определяется также по градуировочному графику U(V), который имеет вид, аналогичный изображенному на рис. 3.
5. АЭРОДИНАМИЧЕСКАЯ ТРУБА
Для градуировки анемометров используются аэродинамические трубы различной конструкции. В данной работе используется аэродинамическая труба открытого типа со встроенным вентилятором для создания скорости ветра. Создаваемую скорость ветра можно регулировать, изменяя напряжение на моторе вентилятора с помощью ЛАТРа (лабораторный автотрансформатор). В трубу помещен также винт индукционного ротоанемометра. Для принудительного торможения анемометра имеется электромагнитный стопор, кнопка которого выведена на панель управления.
Перед включением установки следует повернуть ручку ЛАТРа против часовой стрелки до упора (это положение соответствует нулевому напряжению) и включить установку в сеть. Затем, вращая ручку ЛАТРа, установить небольшую (чуть выше порога скорости анемометра) скорость ветра и определить ее по градуировочному графику зависимости скорости ветра от напряжения, подаваемого на мотор. Напряжение определяется по стрелочному вольтметру. Далее снять показания исследуемого анемометра. Записать значение напряжения на ЛАТРе (по вольтметру), скорость ветра, определенную по графику и показания исследуемого анемометра. Затем установить новую скорость ветра и повторить измерения, и так 8-10 раз.
Градуировочный график зависимости скорости ветра от напряжения, измеренного по стрелочному вольтметру, помещен на чертеже перед установкой.
Рекомендуется сразу же после занесения данных в рабочую тетрадь построить на миллиметровой бумаге график зависимости показаний исследуемого анемометра от скорости ветра.
6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПУТИ СИНХРОНИЗАЦИИ ВЕРТУШКИ
 |  |
При резком изменении скорости ветра вертушка воспринимает новую угловую скорость вращения с некоторым запаздыванием, определяемым конструкцией вертушки. Разность между угловой скоростью вращения вертушки ω и установившейся угловой скоростью Ω в этом случае определяется уравнением:
 |
Приравняв в уравнении (7) τ = τ0 = L/V, имеем:
Если известна скорость ветра, то путь синхронизации вертушки определяется как произведение L = V· τс. Задача, таким образом, сводится к определению времени синхронизации.
В данной работе требуется определить путь синхронизации индукционного анемометра. Для этого в настоящей работе применяется следующий способ. Учитывая, что напряжение, вырабатываемое анемометром связано с угловой скоростью прямой зависимостью (2), последнее и может быть выбрано мерой угловой скорости. Для измерения напряжения в данной работе применен стрелочный вольтметр. Винт ротоанемометра помещен внутрь
 |
трубы вместе с генератором и электромагнитным стопором, кнопка управления которым размещена на рабочем столе.
Теперь, нажав кнопку стопора, остановите винт анемометра. Выждав несколько секунд для установления нулевого положения стрелки указателя, резко отпустите кнопку стопора, одновременно пустите секундомер. Анемометр начнет раскручиваться, стрелка указателя будет двигаться по шкале. В момент достижения стрелкой значения v’ остановите секундомер. Измеренное время и будет временем синхронизации τс, а произведение V· τс будет равно значению пути синхронизации L.
ВНИМАНИЕ! Учтите, движение стрелки будет очень быстрым! Будьте предельно внимательны при определении момента прохождения стрелкой величины v‘.
Для получения более надежных результатов повторите опыт 2-3 раза при неизменной скорости ветра и осредните полученные значения t.
Определите путь синхронизации еще для 2-3 значений скорости ветра.
Полученные данные (при домашней обработке) сведите в таблицу:
График тарировки анемометра что такое
АНЕМОМЕТР ЧАШЕЧНЫЙ РУЧНОЙ СО СЧЁТНЫМ МЕХАНИЗМОМ
Дата введения 1990-06-01
1. УТВЕРЖДЁН Государственным комитетом СССР по гидрометеорологии
2. РАЗРАБОТЧИКИ Б.В.Куров
3. СОГЛАСУЮЩИЕ ОРГАНИЗАЦИИ НПО «ВНИИМ им.Д.И.Менделеева», ЦКБ ГМП, УНС Госкомгидромета
4. ЗАРЕГИСТРИРОВАН ЦКБ ГМП за N 52.04.243-90 от 26.03.90
6. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД, на которые дана ссылка
Номер пункта, подпункта, перечисления, приложения
Настоящие методические указания распространяются на анемометр чашечный ручной со счётным механизмом (МС-13) по ГОСТ 6376-74 (в дальнейшем анемометр) и устанавливают методы его первичной и периодической поверок в установке ПО-37.
1. ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ
1.1. При проведении поверки должны быть выполнены операции, указанные в табл.1.
Номер пункта МУ по поверке
Обязательность проведения операции при:
выпуске из произ-
водства
выпуске после ремонта
эксплуа-
ации и хранении
Определение диапазона измерения
Определение градуировочной характеристики
Определение основной погрешности
2. СРЕДСТВА ПОВЕРКИ
2.1. При проведении поверки должны применяться следующие средства:
установка для поверки ручных анемометров ПО-37 по ТУ 25-7422.015-86*, начальная скорость воздушного потока не более 0,7 м/с, предел допускаемой основной погрешности ±(0,2+0,04·V);
барометр-анероид типа М-67 по ТУ 25-04-1797-75, предел допускаемой основной погрешности 1,1 гПа;
психрометр аспирационный типа М-34 по ТУ 25-1607.054-85;
штангенциркуль ШЦ-400-01 по ГОСТ 166-80.
2.2. Средства, применяемые при поверке, должны иметь действующее клеймо или свидетельство о поверке. Допускается применять другие средства поверки, соответствующие по точности и пределам измерения заменяемым.
3. ТРЕБОВАНИЯ К КВАЛИФИКАЦИИ ПОВЕРИТЕЛЕЙ
3.1. К проведению поверки допускаются поверители, прошедшие специальную подготовку по поверке гидрометеорологических приборов, а также изучившие настоящую методику поверки.
3.2. Поверители должны соблюдать требования инструкций по эксплуатации применяемых приборов.
4. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
5. УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ
5.1. При проведении поверки должны соблюдаться следующие условия:
температура воздуха в помещении должна быть плюс (20±5)°С при относительной влажности воздуха от 30 до 80%;
атмосферное давление должно быть в пределах от 84 до 106 кПа (630-795 мм рт.ст.);
напряжение сети должно быть (220±10)%, частотой (50±1) Гц.
5.2. При поверке установка ПО-37 должна быть расположена так, чтобы входное отверстие трубы находилось над краем стола и не ближе 1 метра от стен, мебели, другого оборудования и т.д.
5.3. Для исключения воздушных возмущений, окна и двери в помещении должны быть закрыты.
6. ПОДГОТОВКА К ПОВЕРКЕ
6.1. Перед проведением поверки должны быть выполнены следующие подготовительные работы.
6.1.1. В протокол проведения поверки записать измеренные значения температуры, влажности и атмосферного давления воздуха.
6.1.2. Убедиться в исправности установки ПО-37 и секундомера внешним осмотром. В установке не должно находиться посторонних предметов.
6.1.3. Подготовить и опробовать установку ПО-37 в соответствии с инструкцией по её эксплуатации.
7. ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ
7.1.1. При внешнем осмотре должно быть установлено соответствие анемометра следующим требованиям:
комплектность анемометра должна соответствовать паспорту на анемометр;
окраска наружных поверхностей анемометра должна соответствовать общим требованиям к декоративным покрытиям, должна быть без трещин, наплывов и отслоений;
«МР 4.3.0212-20. Методы контроля. Физические факторы. Контроль систем вентиляции. Методические рекомендации» (утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 04.12.2020)
ГОСУДАРСТВЕННОЕ САНИТАРНО-ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКОЕ НОРМИРОВАНИЕ
Руководитель Федеральной службы
по надзору в сфере защиты прав
потребителей и благополучия человека,
Главный государственный санитарный
врач Российской Федерации
4.3. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. ФИЗИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
КОНТРОЛЬ СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ
1. Подготовлены ФБУН «Екатеринбургский медицинский научный центр профилактики и охраны здоровья рабочих промышленных предприятий» Роспотребнадзора (Рузаков В.О., Федорук А.А., Мартин С.В.), ФБУЗ «Федеральный центр гигиены и эпидемиологии» Роспотребнадзора (Тутельян О.Е., Малков Е.М., Кувшинников С.И., Киреева Е.В.).
2. Утверждены Руководителем Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации А.Ю. Поповой 4 декабря 2020 г.
3. МР 4.3.0212-20 введены взамен методических указаний «Санитарно-гигиенический контроль систем вентиляции производственных помещений», утвержденных заместителем Главного государственного санитарного врача СССР 05.09.1987 N 4425-87; инструкции по эксплуатации и контролю эффективности вентиляционных устройств на объектах здравоохранения, утвержденной заместителем Главного государственного санитарного врача СССР 20.03.1975 N 1231-75.
I. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
— при осуществлении федерального государственного санитарно-эпидемиологического надзора;
— при проведении других видов контроля соблюдения санитарно-эпидемиологических требований и выполнения профилактических мероприятий.
Федеральный закон от 30.03.1999 N 52-ФЗ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения».
Федеральный закон от 28.12.2013 N 412-ФЗ «Об аккредитации в национальной системе аккредитации».
Пункт 4 статьи 16.1 Федерального закона от 27.12.2002 N 184-ФЗ «О техническом регулировании»; например, СТО НОСТРОЙ 2.24.2-2011 «Инженерные сети зданий и сооружений внутренние. Вентиляция и кондиционирование. Испытание и наладка систем вентиляции и кондиционирования воздуха».
II. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
2.1. Вентиляция применяется для удаления отработанного воздуха из помещения и замены его наружным. В необходимых случаях при этом проводится: кондиционирование воздуха, фильтрация, подогрев или охлаждение, увлажнение или осушение, ионизация и т.д. Вентиляция обеспечивает санитарно-гигиенические условия (температуру, относительную влажность, скорость движения воздуха и чистоту воздуха) воздушной среды в помещении, благоприятные для здоровья и самочувствия человека, при соблюдении санитарно-эпидемиологических требований, технологических процессов и т.д.
— по способу создания давления и перемещения воздуха: с естественным и искусственным (механическим) побуждением;
— по назначению: приточные и вытяжные;
— по способу организации воздухообмена: общеобменные, местные, аварийные, противодымные;
— по конструктивному исполнению: канальные и бесканальные.
2.3. При естественной вентиляции воздухообмен осуществляется из-за разницы давления снаружи и внутри здания.
Под неорганизованной естественной системой вентиляции понимается воздухообмен в помещении, происходящий за счет разности давлений внутреннего и наружного воздуха и действий ветра через неплотности ограждающих конструкций, а также при открывании форточек, фрамуг и дверей.
Организованной естественной вентиляцией называется воздухообмен, происходящий за счет разности давлений внутреннего и наружного воздуха, но через специально устроенные приточные и вытяжные проемы, степень открытия которых регулируется. Для создания пониженного давления в вентиляционном канале может использоваться дефлектор.
2.4. При механической вентиляции воздухообмен происходит за счет разности давления, создаваемой вентилятором или эжектором. Данный способ вентиляции более эффективен, так как воздух предварительно может быть очищен от пыли и доведен до требуемой температуры и влажности. В механических системах вентиляции используются такие приборы и оборудование, как вентиляторы, электродвигатели, воздухонагреватели, шумоглушители, пылеуловители, автоматика и др., позволяющие перемещать воздух в больших пространствах. Такие системы могут подавать и удалять воздух из локальных зон помещения в необходимом количестве, независимо от изменяющихся условий окружающей воздушной среды. При необходимости воздух подвергают различным видам обработки (очистке, нагреванию, увлажнению и т.д.), что практически невозможно в системах естественной вентиляции.
2.5. Приточной системой вентиляции называется система, подающая в помещение определенное количество воздуха, который также может подогреваться в зимний период. Вытяжная вентиляция служит для удаления из помещения отработанного воздуха.
Местной вентиляцией называется такая, при которой воздух подают на определенные места (местная приточная вентиляция) и загрязненный воздух удаляют только от мест образования вредных выделений (местная вытяжная вентиляция).
Местная приточная вентиляция может обеспечивать приток чистого воздуха (предварительно очищенного и подогретого) к определенным местам. И наоборот, местная вытяжная вентиляция удаляет воздух от определенных мест с наибольшей концентрацией вредных примесей в воздухе.
2.7. Организация воздухообмена в помещениях принимается в зависимости от назначения помещений и характеристик технологических процессов и должна обеспечивать должную кратность воздухообмена, параметры микроклимата и чистоту воздушной среды в соответствии с санитарно-эпидемиологическими требованиями.
2.8. Обследование состояния системы вентиляции проводится перед вводом здания (помещения) в эксплуатацию или его реконструкцией, затем с периодичностью, установленной в нормативных документах, исходя из типа здания и его функционального назначения.
2.9. При обследовании состояния вентиляции должны осуществляться инструментальные измерения объема вентиляционного воздуха, кратности воздухообмена.
Существуют прямые и косвенные методы оценки эффективности работы систем вентиляции.
Проверка эффективности работы действующей вентиляции производится путем измерения скорости и температуры воздушных потоков в рабочей зоне, открытых проемах и рабочих сечениях воздухоприемных устройств, а также транспортных, монтажных и аэрационных проемах, в приточных струях от воздухораспределяющих устройств, воздушных душей и завес, а также определения производительности вентиляторов и развиваемых ими давлений в воздуховодах общеобменных приточных и вытяжных систем, встроенных в оборудование местных отсосов и аспирационных укрытий и измерения разности давлений или разрежения в помещениях относительно соседних помещений или атмосферы, в боксах, кабинах, укрытиях.
2.10. Обследование и оценку вентиляции при вводе в эксплуатацию новых и реконструируемых систем, нового оборудования, процессов и веществ следует производить после полного завершения строительно-монтажных работ и выведения параметров функционирования вентиляционных систем на уровни, установленные проектной документацией.
III. ПАРАМЕТРЫ ВЕНТИЛЯЦИИ И МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ
3.1. Контроль параметров вентиляции.
Осуществляется путем измерения скоростей и температур воздушных потоков (в рабочей зоне, в открытых проемах укрытий и рабочих сечениях воздухоприемных устройств местных отсосов, а также в транспортных, монтажных и аэрационных проемах, в приточных струях от воздухораздающих устройств, воздушных душей и завес), производительности, развиваемого давления и числа оборотов вентилятора, разности давлений или разрежения.
3.2. Параметры вентиляции.
3.2.1. Для контроля систем вентиляции проводится измерение скорости воздушного потока в элементах систем приточной и вытяжной вентиляции, а также расчет кратности воздухообмена в помещениях.
3.2.2. При измерении скоростей воздушных потоков в рабочей зоне и на рабочих местах, в приточных струях, в открытых рабочих проемах укрытий и местных воздухоприемных устройств, в воздуховодах, а также в транспортных, монтажных и аэрационных проемах следует использовать в диапазонах:
Измерения должны производиться приборами, снабженными графиками тарировки.
3.2.3. Кратность воздухообмена вычисляется по формуле:
3.3. Измерение скорости воздушных потоков с помощью анемометра.
3.3.1. В процессе измерений положение рабочей части анемометра должно соответствовать описанию руководства по эксплуатации прибора.
В процессе измерений испытатель не должен заслонять собой поток воздуха, притекающий к проему. С этой целью, а также при измерениях в труднодоступных местах полую рукоятку анемометра насаживают на деревянный стержень необходимой длины.
3.3.2. При измерениях скоростей воздуха в узких щелях и отверстиях местных отсосов обечайка анемометра должна примыкать к кромкам щели, а сам анемометр должен перемещаться вдоль щели. Величина скорости, полученная в результате измерения анемометром, должна умножаться на поправочный коэффициент, приведенный в таблице, в зависимости от типа прибора и высоты щелевого отверстия.
Поправочный коэффициент к показаниям анемометра
при измерении скорости всасывания в щелевых отверстиях
Высота всасывающею отверстия, мм
Крыльчатый с обечайкой 80 мм
Крыльчатый с обечайкой 100 мм
3.3.3. При измерении скоростей воздуха термоэлектроанемометрами в сильно пульсирующих потоках отбор показания следует проводить не менее 20 секунд в каждой точке, фиксируя максимальное значение по шкале прибора.
3.3.4. Измерение скорости воздушных потоков в каналах или воздуховодах больших размеров может производиться с помощью анемометров. Выбор измерительного сечения в канале и количество точек измерений производится так же, как и при измерениях пневмометрическими трубками.
3.3.5. Окончательный результат при измерении скорости воздушных потоков анемометрами вычисляется как среднее значение из «n» измерений
3.2.6. Производительность вентсистем, местных отсосов, аспирационных укрытий и т.д. определяется по формуле:
3.4. Измерение скорости воздушных потоков с помощью пневмометрической трубки в комплекте с микроманометром (дифференциальным манометром).
3.4.1. При определении скорости воздушных потоков с помощью пневмометрических трубок средняя скорость в измеряемом сечении вычисляется по формуле (при нормальных условиях: температура воздуха плюс 20 °C, атмосферное давление 760 мм рт.ст.):
При условиях, отличающихся от нормальных, следует вычислять среднюю скорость по формуле:
Рис. 1. Схема присоединения пневмометрической трубки
к микроманометру при измерении динамического давления
Минимальные значения скоростей воздушных потоков, измеряемые с помощью микроманометров, составляют, м/с:
для микроманометра по типу «ЦАГИ»
для микроманометра по типу «ММН»
Для скоростей меньших значений точность измерения резко падает, и в этих случаях следует применять другие методы измерений (например, крыльчатые анемометры и др.).
При измерении давлений в воздуховодах и приточных струях пневмометрическими трубками могут наблюдаться заметные пульсации столба жидкости в микроманометре, что делает затруднительным отсчет показаний прибора. В этих случаях целесообразно применять демпфирующие вставки в резиновые шланги, соединяющие приемник давления с микроманометром. Простейший демпфер представляет собой стеклянную или металлическую трубку длиной не менее 100 мм, заполненную ватой или другим пористым материалом. Плотность набивки следует отрегулировать таким образом, чтобы стабильное положение мениска рабочей жидкости устанавливалось в течение 10 секунд.
3.4.3. Маномеры целесообразно применять при измерениях избыточных давлений и перепадов давлений больших 150 кгс/м2. Манометры могут заполняться водой ( = 1 г/см3), спиртом ( = 0,81 г/см3), либо ртутью ( = 13,6 г/см3). При использовании ртути можно измерять давление больше 1000 кгс/м2.
При заполнении манометра водой разность уровней, измеренная в мм, численно равна разности давлений в кгс/м2. При заполнении манометра спиртом или ртутью разность давлений в кгс/м2 равна разности уровней в мм, умноженной на величину, соответственно, 0,81 и 13,6.
— внутренний диаметр трубок манометра не должен быть менее 5 мм;
— манометр должен находиться в вертикальном положении;
— отсчет показаний должен производиться по нижней границе менисков жидкости.
В микроманометры должен заливаться спирт с удельным весом 0,81 г/см3; перед заливкой прибора необходимо очистить спирт от механических примесей.
Начальное положение должно быть установлено поршнем на нулевую отметку; в микроманометрах «АБ» (ЦАГИ) начальное показание должно быть зафиксировано в протоколе измерений.
Перед работой с микроманометром необходимо:
а) установить опорную площадку прибора горизонтально по уровню;
б) убедиться в герметичности соединительных шлангов, в отсутствии в них капель воды или спирта и присоединить шланги к штуцерам микроманометра;
в) проверить герметичность прибора, повышая давление поочередно в бачке и трубке (путем нагнетания воздуха через резиновый патрубок). Прибор достаточно герметичен, если уровень жидкости не меняется в течение минуты при поочередном перекрытии соответствующего штуцера.
3.4.5. Вычисление численных значений динамических давлений следует производить по формулам:
а) для микроманометров по типу «ММН»:
б) для микроманометров по типу «ЦАГИ»:
В тех случаях, когда показания микроманометра отличаются друг от друга не более чем в два раза, усредненная величина динамического давления вычисляется как среднее арифметическое из «n» точек в измеряемом сечении,
При больших расхождениях показаний микроманометра, а также при нулевых значениях динамическое давление вычисляется по формуле:
3.4.6. При измерениях динамического давления в воздуховодах механической приточно-вытяжной вентиляции места замеров следует выбирать на прямых участках на расстоянии не менее 6-ти диаметров после него по потоку.
Если прямолинейный участок необходимой длины выбрать невозможно, то допускается располагать мерное сечение в месте, делящем выбранный для измерения участок в отношении 3:1 в направлении потока воздуха.
Измерение в мерном сечении следует осуществлять по двум взаимно перпендикулярным осям; а в сечениях, расположенных на расстоянии более 6-ти диаметров после местного сопротивления, измерение можно производить по одной произвольно расположенной оси.
Допускается размещать мерное сечение непосредственно в месте внезапного расширения или сужения потока. При этом за расчетный размер сечения следует принимать наименьшее сечение канала.
Рис. 2. График поправочных коэффициентов на величину
расхода воздуха по воздуховоду при измерении по методу
3.4.8. При измерениях динамических давлений, требующих повышенной точности (определение величин валовых выбросов, определение производительности местных отсосов, определение эффективности улавливания газоочистных установок и т.п.), количество точек измерений зависит от размеров мерного сечения (20):
3.4.9. Координаты точек измерения скоростей и давлений, определяемые как размерами, так и формой мерного сечения, представлены на рисунках 3 и 4. Отклонение координат точек измерений от указанных на рисунках 3 и 4 не должно превышать 10%. Количество измерений в каждой точке должно быть не менее трех.
Рис. 3. Координаты точек измерения давлений и скоростей
в воздуховодах цилиндрического сечения
при 100 мм Д 300 мм.
Рис. 4. Координаты точек измерения давлений и скоростей
в воздуховодах прямоугольного сечения
при 100 мм В 200 мм.
После проведения замеров отверстия в воздуховоде следует заглушать.
3.5. Измерение разности давлений (подпор или разрежение).
3.5.1. Разность давлений (подпор или разрежение) в боксах, кабинах и укрытиях относительно помещений, в которых они расположены, а также в помещениях относительно соседних помещений или атмосферы, измеряются с помощью манометров, U-образных манометров, а также жидкостными сильфонными тягонапоромерами, и другими приборами, допущенными для данного вида измерений. При определении разности давлений измеритель давления размещается в удобном для работы месте; резервуар и трубка микроманометра соединяются резиновыми шлангами с объемами, разность давлений в которых должна быть измерена. Присоединение шлангов должно осуществляться таким образом, чтобы большее давление воспринималось резервуаром микроманометра. При использовании сильфонных тягонапорометров с нулем посередине шкалы и U-образных манометров порядок присоединения трубок к прибору безразличен.
3.6. Измерение давления, развиваемого вентилятором.
3.6.1. Для проверки паспортного значения давления, развиваемого вентилятором, следует измерить полное и статическое давления в воздуховодах до и после вентилятора в соответствии с рисунком 5, где указаны схемы присоединения пневмометрической трубки к микроманометру при измерении этих давлений. Полное давление воспринимается приемным отверстием пневмометрической трубки, ориентированным навстречу воздушному потоку. Статическое давление воспринимается щелевыми или круглыми отверстиями, расположенными на цилиндрической поверхности пневмометрической трубки.
а) при измерении статического давления
б) при измерении полного давления
Рис. 5 (а, б). Схемы присоединения
пневмометрической трубки к микроманометру при определении
напора, развиваемого вентилятором
3.6.2. Развиваемый вентилятором напор складывается из суммы полных давлений до и после вентилятора:
Для контроля правильности измерения полного давления следует в каждом измерительном сечении проверять численное равенство:
Полученную величину давления, развиваемого вентилятором, приводят к стандартным условиям по формуле аналогичной формуле (2.5):
для удобства сопоставления с каталожными данными вентилятора.
3.7. Измерение числа оборотов вентилятора.
3.7.1. Для измерения числа оборотов (частоты вращения) колеса вентилятора следует использовать магнитный ручной тахометр по типу «ИО-30», который имеет шкалу, рассчитанную на три диапазона измерений:
— от 30 до 300 об/мин;
— от 300 до 3000 об/мин;
— от 3000 до 30000 об/мин.
Могут быть использованы иные приборы, допущенные для данного вида измерений.
При установке колеса вентилятора на одном валу с электродвигателем, частоту вращения с помощью тахометра следует определять на валу электродвигателя.
IV. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ВЕНТИЛЯЦИИ
4.1. Механическая вентиляция.
4.1.1. Оценка эффективности механической вентиляции должна проводиться в следующем порядке:
а) Предварительные мероприятия: проверить соответствие технологического процесса технической и эксплуатационной документации, убедиться в исправности технологического оборудования и коммуникаций, устранить замеченных дефектов; провести осмотр вентиляционных систем и их элементов, убедиться в нормальной работе вентилятора (направление вращения вентилятора соответствует технической документации, отсутствуют посторонние шумы при вращении вентилятора), в отсутствии разрывов и повреждений в сети воздуховодов, в исправности воздуховыпускных и воздухоприемных устройств (жалюзи, решетки, клапаны и т.д.) и калориферов;
б) После устранения замеченных дефектов провести измерение параметров микроклимата и определить содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны.
Если величины указанных параметров находятся в пределах санитарно-эпидемиологических требований, то вентиляция данного помещения в условиях существующего режима работы технологического оборудования может быть признана эффективной;
в) при отклонении параметров воздушной среды от санитарно-эпидемиологических требований следует приступить к инструментальному обследованию вентиляции.
4.1.2. Результаты инструментального обследования вентиляции сопоставляются с проектными величинами основных параметров вентсистем.
В случае совпадения фактических значений с проектными и несоблюдения при этом нормируемых величин параметров воздушной среды, вентиляция данного помещения оценивается как неудовлетворительная.
4.1.3. Инструментальное обследование вентиляции помещения проводится с помощью приборов и методов, приведенных в главе III. Объем необходимых измерений и число определяемых параметров выбираются в зависимости от вида обследуемой вентиляции: механической или естественной, общеобменной или местной.
4.1.4. Инструментальное обследование механической вентиляции включает в себя следующие измерения:
— измерение производительности всех приточных и вытяжных систем;
— измерение скоростей воздуха в проемах укрытий, воздухоприемных отверстиях местных отсосов, на выходе воздухораздающих устройств, в дверных, транспортных и монтажных проемах;
— измерение температуры приточного воздуха, подаваемого системами вентиляции или воздушного отопления;
— измерение концентраций вредных веществ в приточном воздухе (вблизи мест воздухозабора);
— измерение шума и вибрации, создаваемых элементами вентсистем;
— измерение давления, развиваемого вентилятором;
— измерение частоты вращения колеса вентилятора.
4.1.5. Производительность (расход) механической вентиляции измеряется:
а) для определения соответствия фактической производительности вентиляции проектной величине;
б) для вычисления кратности воздухообмена;
в) для выявления объемов притока и вытяжки и их распределения по зонам помещения;
г) для вычисления средних скоростей движения воздуха в рабочих сечениях воздухоприемных устройств.
4.1.6. Производительность механических вентиляционных систем следует измерять в сечениях магистральных воздуховодов на нагнетательной либо всасывающих линиях. Допускается определять общую производительность системы суммированием производительностей по всем ответвлениям системы.
Считается допустимым расхождение проектной и фактической величин производительности систем механической вентиляции, не превышающее 10%.
Для определения фактической кратности воздухообмена, обусловленного работой механической вентиляции, измеряются производительности всех приточных и всех вытяжных систем, обслуживающих данное помещение.
4.2. Естественная вентиляция.
4.2.1. Оценка действующих систем естественной вентиляции (аэрации) проводится в следующем порядке:
а) предварительно в аэрируемом помещении необходимо проверить наличие и исправность предусмотренных проектом конструкций и отдельных устройств, предназначенных для аэрации: фонарей, ветроотбойных щитов, вытяжных шахт, дефлекторов, открывающихся аэрационных проемов, механизмов для регулирования площади аэрационных проемов;
б) в случае наличия и устранения обнаруженных дефектов аэрации следует измерить температуру, скорость движения воздуха, а также концентрации вредных веществ в рабочей зоне помещения.
Измерения следует проводить в самый жаркий и самый холодный месяцы года. Особое внимание следует обращать на температуру и подвижность воздуха в местах внедрения аэрационных струй в рабочую зону в переходный и холодный периоды года;
При несоблюдении нормированных значений параметров воздушной среды следует провести инструментальное обследование систем аэрации;
г) если расхождение фактической производительности аэрации с проектной не превышает 15%, но параметры воздушной среды не удовлетворяют санитарно-эпидемиологическим требованиям, то естественная вентиляция оценивается как неудовлетворительная, рассматривается вопрос о необходимости изменения проекта вентиляции (изменения площадей и расположения приточных и вытяжных проемов, изменение регламентов и систем регулирования площади проемов, установка дополнительных местных отопительных или охлаждающих приборов и т.д.).
4.2.2. Основным параметром, определяемым при инструментальном обследовании естественной вентиляции (аэрации), является воздухообмен, который подсчитывается суммированием расходов воздуха (раздельно по притоку или по вытяжке) через аэрационные, транспортные и монтажные проемы обследуемого помещения. При этом следует учитывать также приток, поступающий через открытые проемы ворот помещения.
4.2.3. При определении производительности естественной вентиляции измерение скоростей воздуха в аэрационных проемах следует проводить не менее чем в трех поперечных сечениях, проходящих по центрам участков с различной теплонапряженностью, на которые условно делится помещение. В аэрационных проемах, приходящихся на эти сечения (или находящиеся в непосредственной близости от них), скорость воздуха должна измеряться на трех уровнях: на высоте рабочей зоны, на половине высоты помещения и в верхней его части. Измерения должны проводиться не менее трех раз.
4.2.5. По результатам измерения скоростей вычисляется средняя величина скорости для каждого уровня на обеих сторонах помещения и вычисляется суммарная площадь открытых аэрационных проемов. Объемы приточного или удаляемого аэрацией воздуха вычисляются с учетом суммарной площади проемов и средней скорости воздуха по формуле (3.4) на соответствующем уровне. Затем суммируются объемы раздельно притока и вытяжки по всем уровням и определяется общая производительность аэрации. Величины кратностей воздухообменов по притоку и вытяжке определяются по формуле (3.1).
4.2.6. При оценке исправности и эффективности работы аэрационных проемов следует обращать внимание на окружающую данное помещение застройку, поскольку нормальная работа аэрационных проемов может нарушаться сооружениями или соседними помещениями, примыкающими к внешней стороне аэрируемого здания, а также близко расположенными устройствами для выброса вредных веществ в атмосферу.
4.3.1. Оценку эффективности местных отсосов следует проводить в следующем порядке:
а) убедиться в исправности производственного оборудования и элементов вытяжной вентиляции, а также в нормальном ходе технологического процесса;
б) определить содержание вредных веществ в рабочей зоне на рабочих местах лиц, обслуживающих данное производственное оборудование;
г) если концентрация вредных веществ в рабочей зоне превышает предельно допустимые, то необходимо провести инструментальное обследование работы местного отсоса;
д) после инструментальных обследований местного отсоса следует провести сравнение фактических его параметров (производительности, разрежения в укрытии, скоростей воздуха в проемах или неплотностях, скоростей всасывания на заданных расстояниях от отсоса и других величин, являющихся определяющими для расчета данного типа местного отсоса) с их проектными значениями. Проектные или расчетные величины, как правило, заданы в паспортах местных отсосов, либо в рабочем проекте цеха, либо в нормах проектирования и в справочной литературе;
е) при несоответствии фактических характеристик местного отсоса проектным величинам необходимо руководству предприятия принять меры по доведению характеристик отсоса до проектных значений; увеличить производительность отсоса, изменить его размеры и форму, изменить его расположение относительно источника вредностей и т.п.
После внесения изменений и доведения характеристик местного отсоса до проектных величин следует провести повторную оценку его гигиенической эффективности;
4.3.2. При наличии в помещении с исследуемым местным отсосом другого технологического оборудования, выделяющего те же вредные примеси, что и оборудование с данным местным отсосом, следует одновременно с отбором проб на рабочем месте у местного отсоса определять фоновую концентрацию примеси в помещении. Фоновые концентрации следует определять также в приточном воздухе и в открытых проемах в смежные помещения.
4.3.3. При наличии в помещении с исследуемым местным отсосом другого технологического оборудования, выделяющего те же вредные примеси, что и оборудование с данным местным отсосом, следует одновременно с отбором проб на рабочем месте у местного отсоса определять фоновую концентрацию примеси в помещении. Фоновые концентрации следует определять также в приточном воздухе и в открытых проемах в смежные помещения.
4.3.4. Для местных отсосов закрытого типа инструментальное обследование может включать в себя (в зависимости от конструкции местного отсоса) определение следующих величин:
а) объем удаляемого местным отсосом воздуха (измерения проводятся в отводящем воздуховоде);
б) длина и ширина неплотностей укрытия (для вычисления суммарной площади щелей );
в) разрежение в укрытии ;
г) скорости воздуха в открытых рабочих и транспортных проемах, створках капсуляции;
д) коэффициент потерь давления местного отсоса (измерения проводятся в отводящем воздуховоде);
4.3.5. Для местных отсосов открытого типа при их инструментальном обследовании могут определяться следующие величины:
а) объем удаляемого местным отсосом воздуха (измерение проводится в отводящем воздуховоде);
б) средняя скорость всасывания в плоскости всасывающего отверстия зонта, решетки, панели и т.п.;
в) температура поверхности источника тепла;
е) окружная скорость вращающегося элемента станка или машины, оборудованной местным отсосом в виде кожуха или воронки;
ж) коэффициент потерь давления местного отсоса (определяется в отводящем воздуховоде);
и) скорость воздушного потока в критическом сечении на оси системы струя-отсос.
4.3.6. При наличии в обследуемом помещении нескольких однотипных местных отсосов от одинаковых машин, агрегатов, реакторов и т.п. инструментальному контролю подвергается не менее 10% общего количества одинаковых местных отсосов. При этом перед началом работы следует по паспортным данным и результатам осмотра убедиться в идентичности геометрических размеров и производительности (или скорости воздушного потока в рабочем сечении) всех однотипных местных отсосов, а также в одинаковом их положении относительно источника вредных выделений. В случае последовательного объединения однотипных местных отсосов в общую вентиляционную систему для контроля выбираются крайние и средний местные отсосы одной системы.
4.3.7. При наличии в обследуемом помещении нескольких разнотипных местных отсосов от различных видов технологического оборудования следует выбирать для инструментального контроля местные отсосы, предназначенные для удаления наиболее токсичных веществ, либо отсосы от оборудования, выделяющего наибольшее количество вредных веществ, либо отсосы от оборудования, нагретого или находящегося под наибольшим избыточным давлением.
4.3.8. Целесообразно при инструментальном обследовании местных отсосов применять визуализацию воздушных потоков с помощью шелковинок или дымарей с целью выявления картины подтекания воздуха к неплотностям укрытий или к воздухоприемному отверстию местного отсоса и оценки правильности выбора его конструкции, размеров и расположения местного отсоса относительно источника выделения вредных веществ, а также влияния возможного нарушения работы отсоса действием приточных вентиляционных струй.
1. Федеральный закон от 30.03.1999 N 52-ФЗ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения».
2. Федеральный закон от 27.12.2002 N 184-ФЗ «О техническом регулировании».
3. Федеральный закон от 28.12.2013 N 412-ФЗ «Об аккредитации в национальной системе аккредитации».
4. ГОСТ 22270 «Межгосударственный стандарт. Системы отопления, вентиляции и кондиционирования. Термины и определения».
5. СТО НОСТРОЙ 2.24.2-2011 «Инженерные сети зданий и сооружений внутренние. Вентиляция и кондиционирование. Испытание и наладка систем вентиляции и кондиционирования воздуха».
ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
В соответствии с ГОСТ 22270.