8. Измерение скорости воздушного потока
Для измерения скорости воздуха применяется широкий класс приборов – анемометры. Они выполняются механическими, электрическими и цифровыми. В настоящее время имеются комбинированные цифровые приборы. Одним из них является термоанемометр отечественного производства ТАМ–1 с диапазоном измерений скорости от 0,1 до 2,0 м/с, а анемометр testo–
415 (Германия) имеет нижний предел измерения скоростного потока воздуха, близкий к нулю.
Механические и электрические анемометры в качестве рабочего устройства имеют крыльчатку или получашки. Нижний предел измеряемой скорости потока не ниже 0,2 м/с у крыльчатого и 2,5 м/с – у чашечного анемометров.
Крыльчатые анемометры (рис. 8.1) требуют ориентировки крыльчатки вдоль оси воздушного потока. При непостоянстве направлений воздушного потока, например в производственных условиях, пользоваться таким анемометром затруднительно.
Рис. 8.2 График зависимости вида v=Q/H
Так как верхний предел скорости воздушного потока на рабочем месте в отдельных случаях составляет менее 0,1 м/с, не все из перечисленных анемометров подходят для сертификации этого параметра микроклимата.
Наиболее простым прибором для измерения скорости воздушного потока является кататермометр, принцип действия которого основан на интенсивности теплосъема с рабочей части движущимся воздухом. В силу этого его еще называют тепловым анемометром. Фактически – это обычный термометр, рабочая часть 4 которого имеет увеличенные размеры для снижения погрешности измерений за счет теплоотдачи капиляра 3 и верхнего резервуара 1 (рис. 8.3).
Характеристикой прибора является фактор F [мкал∙ч·c/см2].
Его величину определяют при изготовлении и наносят на корпус в районе верхнего резервуара 2.
Порядок применение кататермометра следующий:
1. Нижний резервуар нагревают на пару с тем, чтобы часть подкрашенного спирта перешла в верхний резервуар.
2. Размешают прибор в точке измерений и при снижении столбика спирта до отметки 38°С включают секундомер.
Цифровой измеритель скорости воздушного потока
... замеров скорости воздушного потока с минимальной погрешностью благодаря встроенному микропроцессору. Также цифровой анемометр может отражать результаты измерений в различных единицах измерения. 1 . Сравнительный анализ существующих схемных решений анемометр метеорологический скорость ветер Для измерения скорости воздушного потока, ...
3. При достижении отметки 35°С секундомер останавливают.
Отметим, что средний интервал температур составляет 36,5°С и соответствует температуре тела здорового человека.
4. Выполняют рассчеты:
,
где F – фактор кататермометра; T – время падения столбика спирта между отметками 38,0°С и 35,0°С; t – температура воздуха в точке измерения, °С.
Задача определения скорости воздуха упрощается, если предварительно построить график (рис. 8.2).
Как следует из приведенных выражений, график применим при любом значении фактора кататермометра. Диапазон измеряемых скоростей – от сотых долей до 0,5 м/с,
9. Измерение теплового облучения
Для измерений интенсивности теплового облучения применяют радиометры с углом видимости приемника не менее 160о и чувствительностью в инфракрасной и видимой областях спектра. Одним из них является радиометр Argus–03 (рис. 8.4).
Это цифровой прибор с широким диапазоном измерений лучистой энергии. Его применение целесообразно на рабочем месте кузнеца, машиниста котельной установки, а также в помещениях теплопунктов.
Методы измерения и контроля этого параметра микроклимата аналогичны приемам при измерении температуры воздуха, а положение точек над уровнем пола указано в табл. 9.1.
Для измерения интенсивности теплового облучения (Вт/м2) может использоваться радиометр Argus–03 отечественного производства (рис. 9.1).
Это – компактный прибор с батарейным питанием и углом видимости приемника не менее 160о.
Автоматизированные системы измерения ТНС–индекса (WBGT– индекса по международному стандарту ISO 7243) могут быть как одно-, так и многоканальные. Они позволяют измерять необходимые для расчета параметры параллельно в трех точках и выдавать результат на встроенный дисплей и/или на принтер.
Таблица 9.1
|
Положение оператора |
Высота от пола |
||
|
a |
b |
c |
|
|
Стоя |
0,1 |
1,1 |
1,7 |
|
Сидя |
0,1 |
0,6 |
1,1 |
Одноканальный комплект фирмы Брюль и Къер (Дания) показан на рис. 9.3. Комплект датчиков типа ММ 0030 включает шаровой термометр 1, сухой 2 и влажный 3 термометры. Влажный термометр имеет емкость, заполненную дистиллированной водой. Измерительный прибор, выполненный по компьютерной технологии, и выдает результат без вмешательства оператора.
Трехканальная конфигурация этого прибора позволяет определить ТНС–индекс, включая взвешенный показатель. Для этого достаточно перед измерениями задать режим работы измерительного прибора.
Блок схема 3–х канального комплекса приведена на рис. 9.5. Такая комплектация позволяет одновременно измерять значение WBGT–индекса в рассмотренных точках и рассчитывать взвешенный показатель
Рис. 9.5 Блок-схема 3–х канального прибора
10. Проведение сертификационных испытаний
Порядок проведения испытаний рассмотренных параметров различных режимов воздушной среды установлен стандартом системы сертификации на федеральном железнодорожном транспорте СТ ССФЖТ ЦТ–ЦП 129–2002[2].
Стандарт предусматривает оценку параметров микроклимата, как в кабине машиниста подвижного состава, так и в салонах и служебных помещениях при проведении сертификационных испытаний. Для реализации требований сертификации стандартом устанавлены методические требования по оценке следующих показателей (табл. 10.1):
1. коэффициента теплопередачи ограждений;
2. коэффициента герметичности;
3. эффективности системы подогрева;
4. эффективности системы охлаждения;
5. подпор воздуха (избыточное давление);
6. колическтво наружного воздуха, подаваемого в помещение (инфильтрация).
10.1 Сертификация показателя «Коэффициент теплопередачи ограждений»
Для поддержания оптимального температурного режима в кабине машиниста необходимо знать коэффициент теплопередачи ограждений:
где Q – тепловой поток
Таблица 10.1
Показатели, характеризующие микроклимат
|
Показатель |
Вид показателя |
|
|
Оценочный |
Измеряемый |
|
|
Коэффициент теплопередачи ограждений |
средний коэффициент теплопередачи, Вт/м2К |
мощность обогревателей, кВт; температура воздуха, °С |
|
Коэффициент герметичности |
температурный коэффициент герметичности (ч·град)–1; скоростной коэффициент герметичности, (ч·км/ч)–1 |
температура воздуха, °С;
скорость движения объекта, км/ч |
|
Эффективность системы подогрева |
перепад температур, °С;
точность поддержания температуры, °С |
температура воздуха, °С;
время нагрева до заданной температуры, мин |
|
Эффективность системы охлаждения |
перепад температур, °С;
точность поддержания температуры, °С |
температура воздуха, °С;
скорость движения объекта, км/ч |
|
Подпор воздуха (избыточное давление) |
избыточное давление, Па |
нет |
|
Колическтво наружного воздуха, подаваемого в помещение (инфильтрация) |
количество наружного воздуха, подаваемого на 1 человека, м3/ч |
скорость воздуха, м/с; площадь вентиляционного проема, м2 |
