Измерение расхода анемометрами

Измерение расхода анемометрами

Анемометры

Анемометры получили большое распространение в метеорологии для измерения скоростей воздушных потоков в свободном пространстве. Однако в отдельных случаях они могут применяться для измерения расхода в закрытых каналах и трубопроводах, если известно отношение средней скорости в месте установки анемометра к средней скорости потока по всему его сечению, а следовательно, и к расходу.

Наибольшее распространение получили анемометры двух типов конструктивного исполнения: крыльчатые и чашечные анемометры.
Анемометр
Рисунок 1 — Крыльчатый анемометр.

Крыльчатый анемометр (рисунок 1) представляет собой легкую крыльчатку, имеющую несколько лопастей, смонтированных на общей оси, и связанную с осью механизма для измерения скорости вращения крыльчатки или счетного механизма для подсчета числа оборотов крыльчатки. Лопасти крыльчатки наклонены к плоскости вращения крыльчатки под определенным углом так, чтобы окружная скорость центра тяжести лопастей крыльчатки равнялась бы скорости потока, омывающего лопасти. Обычно этот угол составляет 40—45°.

Крыльчатка помещается в потоке таким образом, чтобы ее ось располагалась вдоль направления потока. Тогда скорость вращения крыльчатки пропорциональна скорости потока.

При наличии счетного механизма средняя скорость потока определяется по показаниям счетного механизма и секундомера, включаемых одновременно на некоторый отрезок времени.

Имеются конструкции анемометров, в которых скорость потока определяется э. д. с, развиваемой генератором, укрепленным на оси крыльчатки.

К недостаткам анемометров данной Конструкции следует отнести прежде всего узкую область их применения, ограниченную

верхним и нижним пределами скоростей. Область применения крыльча-тых анемометров лежит в пределах от 0,1—0,5 до 10 м/свк. Кроме того, влияние колебаний скорости потока по величине и направлению на показания крыльчатых анемометров оценить очень трудно. Поэтому эти анемометры неприменимы для измерения расходов пульсирующих потоков.

Чашечный анемометр, схема действия которого показана на рисунке 2, представляет собой вертушку, состоящую из четырех крестообразно укрепленных на вертикальной оси чашек. Ось чашечного анемометра, как и в предыдущем случае, может быть связана с механизмом для измерения скорости вращения или со счетным механизмом для подсчета числа оборотов.
Анемометр
Из рисунка 2 ясно, что давление потока на чашку, обращенную к потоку выпуклостью, будет меньше, чем на чашку, обращенную к потоку вогнутостью. Вертушка вращается под действием разности моментов этих сил относительно оси вертушки. Окружная скорость центров чашек меньше скорости потока, поэтому чашечные анемометры применяются для измерения больших скоростей потока, чем крыльчатые.
Показания чашечных анемометров по сравнению с крыльчатыми анемометрами независимы от направления потока при соблюдении горизонтальности плоскости вращения вертушки.

См. также:  Расходомеры обтекания . РОТАМЕТРЫ

Рисунок 2 — Чашечный анемометр.