Podstawy metrologii

Wykład 2 (8.11.2011 r.)

Jednym z podstawowych parametrów określających stan powietrza jest jego ciśnienie. Pozwala ono określić kierunek przepływu powietrza a także wielkość strat energii na pokonanie oporów ruchu powietrza, czyli stratę energii (naporu).

1. Pomiary ciśnienia przepływającym płynie w przewodach. Do pomiaru sygnału ciśnienia statycznego stosuje się w przypadku przepływu jednorodnego sondy ciśnienia statycznego (rys. 1). W przypadku przepływu niejednorodnego tarcze Saure’a (rys.2).

2. Do pomiarów ciśnienia całkowitego i statycznego stosuje się sondę spiętrzeniową Prandtla (rys. 4), rurkę spiętrzeniową Darcyego i sondę spiętrzeniową Brabbiego, natomiast do pomiaru ciśnienia całkowitego

3. Do pomiaru ciśnienia całkowitego służy sonda Pitota. Pomiary ciśnienia statycznego i całkowitego obarczone są błędami pomiarowymi wynikającymi z:

-kierunku ustawienia sondy

- niewłaściwego wyboru miejsca pomiaru

Przyrządy do pomiaru ciśnienia bezwzględnego:

- barometry rtęciowe (pomiar w mmHg - dokładność 133,322Pa)

- barometry membranowe tzw. ( Zakres pomiarowy od 610 – 790 mmHg)

- baroluksy ( zakres pomiarowy od 495-925 mmHg, dokładność 0,2 mmHg)

Cyfrowy miernik ciśnienia bezwzględnego(zakres POM od 800 do 1300 hPa) pomiary w czasie rzeczywistym, niekorzystna cena)

Przyrządy do pomiaru różnicy ciśnień:

- manometr typu U-RURKA

- manometr POCHYŁY

- manometr kondensacyjny np. ASKANIA MK-1

- manometr z przewodnikiem elektrycznym np. PR8 z wyświetlaczem LCD

Pomiary prędkości przepływu powietrza:

- pomiar prędkości przepływu powietrza z wykorzystaniem rurek spiętrzających podłączonych do manometru. (rys.7 , rys.8))

Pomiar prędkości powietrza za pomocą anemometrów:

- anemometry statyczne ( wahadłowe, sprężynowe),

- anemometry dynamiczne ( skrzydełkowe, czaszowe),

Anemometry mogą być wyposażone w urządzenia pomiarowe:

- licznik czasu z automatycznym mechanizmem zegarowym lub przetworniki elektryczne przetwarzające prędkość obrotową wirnika na sygnał elektryczny. ( zakres pomiarowy od 0,1 do 20 m/s).

Anemometry wykorzystujące zjawiska cieplne:

- np. termoanemometry Delta Ohm

Pomiar wydatku objętościowego przepływu powietrza

Pomiar temperatury powietrza. Wykonuje się go za pomocą termometrów rtęciowych, termo higrometrów, często wykorzystuje się podczerwień do określania zmian temperatury np. Pirometry, kamery termowizyjne.

Pomiary wilgotności powietrza:

Powietrze jest mieszaniną powietrza suchego i pary wodnej. Wilgotność powietrza opisuje się za pomocą:

- wilgotności bezwzględniej

- wilgotność względna ϕ(%)

- wilgotność właściwa x kg pary H₂O/kg

- stopień nasycenia ψ(%)

Metody pomiaru wilgotności powietrza:

-Metoda psychrometryczna (psychrometr Assmana, ) rys.12

Pomiar gęstości powietrza , metoda bezpośrednia np. waga Kremla

Metoda pośrednia wykorzystująca pomiar temperatury termometrem suchym i mokrym za pomocą psychometru Assmana oraz pomiar ciśnienia bezwzględnego powietrza mikrobarometrem.