آرشیو دسته بندی ها: متر جریان هوا

[vc_row][vc_column][vc_column_text woodmart_inline=”no” text_larger=”no”]

کاربرد جریان هوا در جرم حرارتی در اندازه گیری هوا

جریان جریان جرمی حرارتی VF10 بر اساس تکنولوژی انتشار حرارتی است و به طور نظری به گرما و فشار نیاز ندارد. اما در زمینه کاربرد، ویژگی هدایت حرارتی گاز به دلیل دما متفاوت خواهد بود. جریان جرم حرارتی VF10

متر، دما را اندازه گیری می کند هر چند ساخته شده در سنسور دما، و با توجه به خواص گاز، آن را از نفوذ تغییر کوچک منجر به دقت اندازه گیری

در درجه حرارت های مختلف

VF10 می تواند به طور مستقیم جریان جرم گاز را با توجه به فشار و دمای استاندارد (STP) اندازه گیری کند. نرم افزار پیکربندی آن می تواند به کاربران اجازه دهد شرایط STP را با توجه به نیازهای خود تغییر دهد.

[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_column_text woodmart_inline=”no” text_larger=”no”]

اندازه گیری سرعت جریان هوا توسط دماسنج کاتا

عوامل فیزیکی از شایعترین عوامل زیان آور محیط کاری است،در بخش عوامل فیزیکی، اولین کار ،شناسایی و ارزیابی عوامل_ دوم اندازه گیری آنها با روشهای استاندارد و سوم کنترل محیط است .

 

اندازه گیری سرعت جریان هوا

جریان هوا عموما در اثر اختلاف دمای 2 محیط که موجب اختلاف فشار میشودایجاد میگردد.

به عبارت دیگر جریان هوا در اثر حرکت مولکولهای هوااز نقاط پرفشار  به نقاط کم فشار محیطی میباشد ، که اختلاف فشار نیز ممکن است بدلیل تغییرات دما در 2 منطقه باشد.

وسایلی که برای اندازه گیری سرعت جریان هوا بکار برده میشوند، عبارتند از:

1)لوله پیتو (در داخل فنها و کانالها) (روش مستقیم)

2)بادسنج پره ای یا آنمومتر(در قسمت جلو یا دهانه کانالها و فنها)(روش مستقیم)

3)دماسنج کاتا ترمومتر( در فضاهای عمومی که جریان هوا ملایم و نامحسوس است و در محیط کاری)که میانگین سرعت جریان هوا را مستقل از جهت آن نشان میدهد.(روش غیر مستقیم)

4) وسایلی که سرعت جریان هوا را با عنصر حساس حرارتی(سنسور)اندازه گیری میکنند.(روش مستقیم).عملکرد این وسایل به گونه ای است که برخورد هوا با عنصر حساس،دمای آن را متناسب با سرعت جریان هوا کاهش میدهد،این کاهش موجب ایجاد جریان الکتریکی شده و در نهایت سرعت جریان هوا سنجش میشود .باید توجه داشت که در این نوع سرعت سنج ها اندازه گیری متاثر از جهت جریان هوا خواهد بود.

در مکانهایی که سرعت جریان هوا قابل توجه است و جهت جریان هوا، یکطرفه میباشد از بادسنج پره ای(روش مستقیم) استفاده میشود که این وسیله را در جهت جریان باد قرار داده و سرعت گردش پره های بادسنج متناسب با سرعت جریان هواست و لذا میزان سرعت جریان هوا را میتوان از روی صفحه نمایش بادسنج مستقیما بر حسب متر بر ثانیه قرائت کرد.(روش قراعت مستقیم)

 

دما سنج کاتا ترمومتر (kata thermometer)

شبیه دماسنجهای معمولی( الکلی) است با این تفاوت که دارای یک مخزن نسبتا بزرگ به ابعاد5/1 ×57/0اینچ در پایین است که از الکلهای رنگی پر شده است و یک مخزن کوچک در قسمت بالا که در هنگام گرم شدن و افزایش انبساط ، الکل در مخزن کوچک جمع میشود ونقش حفاظتی را برای دماسنج ایفا میکند. بر روی دماسنج 2 شاخص a و b حک شده است که فاصله این دو را ردیف سردشوندگی گویند و اختلاف حرارتی این دو شاخص 3 درجه سانتیگراد یا 5 درجه فارنهایت است.

در پشت دماسنج کاتا عددی نوشته شده که به فاکتور کاتا معروف است و برای دماسنجهای مختلف متفاوت است و هر کارخانه فاکتور مربوط به هر کاتا را روی آن حک میکند.

فاکتور کاتا در واقع معرف مقدار انرژی تبادل یافته بین محیط و کاتا ترمومتر است .

 

انواع کاتا ترمومتر:

1)     دماسنج کاتای خشک یا طبیعی وتر

2)     دماسنج کاتای نقره اندود

این 2 دماسنج از نظر ساختمان شبیه هم بوده و اختلافشان در مخزن آنهاست .

مخزن کاتای نقره اندود،از نقره پر شده که از این طریق پرتوها ی تابشی را منعکس کرده و خطاهایی که ممکن است ،تابشها در زمان سردشوندگی ایجاد کنند را از بین میبرد.

در مکانهایی که منابع حرارتی یا سطوح داغ وجود دارند از دماسنج کاتای نقره اندود استفاده میشود .

 

     دماسنجهای کاتا معمولا در سه ردیف سرد شوندگی ساخته میشوندکه عبارتند از:

1)     کاتای استاندارد با ردیف 35 تا 38 درجه سانتیگراد یا 95 تا 100 درجه فارنهایت برای اندازه گیری سرعت جریان هوا در محیط معمولی یا محیطی که دمای آن پایین است بکار میرود.

2)     52 تا 55 درجه سانتیگراد یا 125  تا 130  درجه فارنهایت برای اندازه گیری سرعت جریان هوا در محیط های گرم مناسب است.

3)     کاتا با ردیف 63 تا 66 درجه سانتیگراد یا 145  تا 150 درجه فارنهایت برای اندازه گیری سرعت جریان هوا در محیط خیلی گرم بکار میرود.

[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_column_text woodmart_inline=”no” text_larger=”no”]

ابزارهای اندازه گیری شدت جریان

چندین وسیله اندازه گیری جریان وجود دارد که ضمن ارزان بودن

به طور غیرمستقیم شدت جریان جرمی و سرعت را اندازه می گیرد شامل:

1- لوله پیستو

2- اریفیس متر

3- لوله ونتوری

در هر سه روش بخشی از اندازه گیری شامل اختلاف

فشار است وسیله ای که غالباً برای این هدف استفاده می شود : مانومتر لولهu :

1- لوله با قطر کم و ثابت به

2- شکل u لاتین که باسیالى به

نام سیال مانومتر پر مى شود {اب ،جیوه} به نوع کاربرد بستگی دارد.

طول بازوهای مانومتر هیچ تآثیری روی فشار اندازه گیری ندارد.

برای تحلیل فشار در مکان های مختلف مانومتر لولهu احتساب فشار در نقاط انتخاب شده با شروع از

یک طرف مانومتر و ادامه ان تا طرف دیگر است . (شکل صفحه 194 (شکل 5-37 ) و فرمولها .

Pa+P1qz1-pmqzm=patm

PA=pmqzm-p1qz1+patm

برای تحلیل شکل: می خواهیم فشار را در نقطه A در مخزن که حاوی مقداری سیال است اندازه گیری کنیم برای این منظور یک سوراخ در ارتفاع یکسان با نقطه A و یک بازوی مانومتر لوله u به این سوراخ متصل می شود فشار سیال در مخزن، سیال مانومتر را در بازوی سمت چپ به طرف پایین

به همان اندازه در بازوی سمت راست بالا می رود به دلیل حاوی بودن ارتفاع نقاط 1وa فشار انها با هم مساوی از نقطه 1 به 2 افزایش فشار معادل p1qz1 و فشاردر نقطه 2و3 یکسان چون در یک ارتفاع قرار دارند و از نقطه 3به4 کاهش در فشار معادل pmqzm و سیال در نقطه 4 درمجاورت فشار اتمسفری است.

در اندازه گیری فشار در جریان سیال معمولاٌ با سه نوع فشار مواجه هستیم :

1.          فشار استاتیک

2.          فشار دینامیک

3.          فشار سکون

فشار استاتیک همان فشار ترمودینامیک واقعی که توسط اولین جمله معادله برنولی بیان می شود

(ثابتp1+1/2pu1+pqz1=p2+1/2pu2+pqz2= )

فشار سیال در حال حرکت که در نقطه (1) اندازه گیری می شود فشار استاتیک است. اگر حسگر فشار با همان سرعت سیال حرکت کند سپس سیال نسبت به حسگر ساکن است ( علت نامگذاری فشار استاتیک ) یک روش معمول برای اندازه گیری فشار استاتیک از طریق تعبیه سوراخی در کانال می باشد.

P1=p3+pqz2+pqz1 فشار در نقطه 1

چون فشار در نقطه 3 اتمسفری است پس فشار نسبی ان صفر است یا p3=0 یا به جاى فرمول بالا:

P1=pq(z1+z2)=pqz3

فشار ساکن: اگر یه لوله نازک در کانال تعبیه کنیم سیال تا ارتفاع z4 بالا می رود یعنی در نقطه 4 سرعت سیال صفر بوده و ساکن بنابراین فشار سیال در نقطه 4 فشار سکون نامیده می شود .

P4=p1+pu1/2q

فشار دینامیک : جمله pu1/2q را فشار دینامیک گویند چون نشان دهنده فشار ناشی از انرژی جنبشی سیال است.

لوله پیتو:یک حسگر رایج برای اندازه گیری سرعت سیال است اصل طراحی ان بر پایه وجود فشارهای سکون و استاتیک ، هنگامی که یک جسم در سیال جاری قرار دارد استوار است. سیستم از دو لوله هم محور کوچک که که هر کدام خروجی مجزایی مرتبط هستند تشکیل یافته سوراخ ورودی لوله داخلی مستقیماٌ در مسیر جریان سیال قرار دارد در حالی که ورودی لوله خارجی یک یا چند سوراخ است که در محیط لوله خارجی تعبیه شده است. خروجی های لوله پیتو جهت اندازه گیری اختلاف فشار به مانومتر لولهu متصل شده اند.

در شکل 5-40 در نقطه 1 فشار سکون اندازه گیری می شود اگر اختلاف ارتفاع 1و3 ناچیز باشد:

P3-Pa+pfuA/2

در نقطه 2 فشار استاتیک اندازه گیری می شود اگر فاصله ارتفاع بین نقاط 2و4 ناچیز فرض شود.p4=p2=Pa

در اینجا چگالی سیال و ضریب لوله باید معلوم باشد در اکثر اٌ موارد c<1 اگر به همراه لوله پیتو از یک مانومتر

لوله u مانند استفاده کنیم محاسبات اینگونه است.

اریفیس متر: با گذاشتن یک مانع (محدودیت) با ابعار معلوم در برابر جریان در یک لوله می توان از رواب ابین

فشار در دو طرف مانع و سرعت از میان مانع برای اندازه گیری شدت جریان سیال استفاده نمود. اریفیس متر حلقه ای که در یک لوله قرار داده می شود و مساحت سطع مقطع لوله را به یک مقدار معلوم کاهش می دهد. با نصب مبدل فشار (تراند یوسد) در مکان های بالا دست و پایین دست اریفیس تغییرات فشار را اندازه گیری می شود.

مکان مبنای A در بالا دست باید فاصله کافی از اریفیس داشته باشد تا بر ویژگی های جریان تاثیر نگذارد .

مکان مبنای B در پایین دست باید فاصله اندکی با اریفیس متر داشته باشد تا سرعت ان با اریفیس یکسان باشد.

شکل(5-42)

اگر از مانومتر لولهu براى تعیین افت فشار استفاده کنیم:

مقدار ضریب اریفیس C تابع

1.    محل دقیق فشار سنج ها

2.    عدد رنیولزر

3.    نسبت قطر لوله به قطر اریفیس

ونتوری متر: شکل ( 5-43) برای کاهش اتلاف انرژی که در اثر اصطحکاک ایجاد شده توسط انقباض ناگهانی جریان در یک اریفیس متر به وجود می اید.

تفاوت ونتوری متر و اریفیس متر:

1-ونتوری باید برای اطمینان از زاویه دمای مناسب ورودی و خروجی از ونتوری کاملاٌ رقیق باشد

2-ونتوری متر به طول مشخصی از لوله جهت نصب نیاز دارد.

3- اریفیس متر ارزان تر بوده و طراحی ان از ونتوری متر ساده تر است

روتامتر:

در این وسیله ارتفاع شاقول که شناورهم نامیده می شود در یک لوله مخروطی نشان دهنده شدت جریان می باشد شناور در یک لوله مخروطی که بزرگترین قطر ان در سمت بالا قرار دارد

به طرف بالا و پایین حرکت وسیال از پایین به طرف بالا جریان دارد و شناور را به طرف بالا می راند چون شناور چگالی بیشتری دارد معرب رود می ماند تا زمانی که فشار بتدریج افزایش یابد و اثر شناوری سیال شاقول را به سمت بالا جابجا کند وبعد سیال بین شناور ودیواره لوله جریان می یابد و همانطور که مسیر عبور جریان افزایش می یابد یک تعادل مکانیکی میان مکان شناور و اختلاف فشار در دو طرف ان و نیروهای شناور برقرار بنابراین جریان سیال را می توان اندازه گیری نمود

جنس ماده ایی که لوله انان ساخته می شود : شیشه ای ، اکریلیک، فلزی.

شناور :

گوی شکل : برای اندازه گیری شدت جریان های پایین تر

آئرودینامیک: شدت جریان های بالاتر و کاربردهاییکه مستلزم دقت بالا با گرانروی ثابت است.

جنس موادی که شناور از ان ساخته می شود

شیشه سیاه، یاقوت کبود، فولاد ضد زنگ ، تنگستن

ظرفیت روتارومترها بر حسب 2 سیال:

1.    اب در دمای C20

2.    هوا در دمای C20 و در فشار101.3Kpa

مزیت روتامتر بر اریفیس متر

1.    به توزیع سرعت در جریان سیال متحرک حساس نیست

2.    در نصب ان نیاز به بخش مستقیم لوله در بالا و پایین وسیله اندازه گیری نیست

3.    در محدوده گسترده ایی از جریان تکرارپذیری خوبی می دهد

4.    برای نیازهای خاص مانند حجم کم و فشار زیاد نیز قابل رشد هستند

چند روش دیگر برای کابردهای ویژه صنایع غذایی:

1.  جابجایی حجمی به عنوان یه اصل اندازه گیری جریان ، از یک محفظ اندازه گیری با حجم معلوم که حاوی یک موتور دوار است استفاده می کند همانطور که جریان از میان محفظه هدایت می شود روتور می چرخد و حجم معلومی از سیال را جابجا می کند شدت جریان توسط نمایش نمایش تعداد دورهای روتور و احتساب حجم در هر دور اندازه گیری می شود

2.  از فراصوت به عنوان مکانیسم حسگر استفاده می کند معمولاٌ دراین روش ها از پاسخ یک موج هدایت شده با فرکانس بالا به سمت جریان استفاده می کنند

3.  استفاده از گرداب های ایجاد شده ناشی از قرار دادن یک جسم نامنظم شکل در مسیر جریان است چون گرداب ها با فرکانس که تابع شدت جریان است به سمت پایین حرکت می کند از این فرکانس به عنوان معیاری از شدت جریان استفاده نمود معمولاٌ با قرار دادن ترمیستورهای داغ در مسیر گرداب و ثبت شدت های سرد شدن انها می توان این فرکانس ها را اندازه گیری نمود

4.  شدت جریان در یک لوله با قرار دادن یک چرخ توربینی در مسیر جریان نیز اندازه گیری می شود در حالی که شدت جریان تغییر می کند سرعت چرخش نیز متناسب با ان تغییر می کند اندازه گیری دوران با استفاده از اهن رباهای کوچکی که به بخش چرخان توربین متصل هستند انجام می شود اهن رباها ضربانی را تولید می کند که به وسیله مدار مارپیچ که در دیواره خارجی لوله قرار گرفته است دریافت وثبت می شود .

باد سنج (‌ آنمومتر )  .

این بادسنج که از نوع کاسه ای می باشد برای اندازه گیری سرعت باد کاربرد دارد . به دلیل نوع توربین این باد سنج که از نوع کاسه ای می باشد ، دقت اندازه گیری این نوع بادسنج ها نسبت به جهت وزش باد بستگی ندارد . توربین بادسنج با سرعتی متناسب با سرعت باد دوران می کند . سرعت دوران این توربین توسط یک سنسور الکترومغناطیسی به علائم الکتریکی تبدیل می شود . این علائم الکتریکی توسط مدارات الکترونیکی داخل دستگاه قرائتگر ، تقویت و به علائم دیجیتال تبدیل می شوند . سپس این علائم دیجیتال با کمک یک میکروکنترلر صنعتی تجزیه و تحلیل شده و سرعت جریان باد را بر روی یک صفحة نمـایش LCD نشـان می دهد . همچنین این اطـلاعات مـی توانند از طـریق یک درگاه تبـادل اطلاعـات سریال به یک کامپیوتر دستی منتقل و بصورت Real Time ثبت گردند تا بتوان از آنها برای گزارش گیری و آنالیز های کامل تر بهره گیری نمود .

[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row]