Rurka prosta 160F

Email
Rurka prosta 160F

Wygodny pomiar prędkości powietrza w kanałach wentylacyjnych.

Statyczne rurki Pitota składają się zasadniczo z rurki z częścią końcową (głowicą) wygiętą pod kątem prostym tak, że rurka jest zwrócona czołem w kierunku dopływającego powietrza.

Prezentowana rurka pomiarowa 160F wykonana została inaczej - jest to rurka prosta o długości 46cm. Poprzez otwór czołowy głowicy przekazywane jest ciśnienie całkowite a z tyłu ciśnienie statyczne. Oba sygnały są wyprowadzone do króćców podłączeniowych na drugim końcu rurki. Wskaźnik kierunku znajdujący się przy króćcach umożliwia dokładne ustawienie położenia rurki wewnątrz kanału.

160f_3

Po zainstalowaniu rurki wewnątrz kanału wentylacyjnego czołem zwróconym w kierunku dopływu powietrza, umożliwia ona dokonanie pomiaru prędkości powietrza za pomocą np. manometru różnicowego podłączonego do króćców (lub przetwornika różnicowego z charakterystyką pierwiastkową). Manometr będzie wskazywał ciśnienie dynamiczne, na podstawie którego można obliczyć prędkość.

Rurka prosta - Otwór tylni w sondzie umożliwia mierzenie ciśnienia statycznego ps, otwór zaś z przodu - ciśnienia całkowitego pc. Łącząc odpowiednio rurkę z manometrami różnicowymi można mierzyć wielkość ciśnienia dynamicznego pd. Aby pomiar był dokładny, głowicę rurki należy ustawić równolegle do kierunku przepływu. Niewielkie odchylenie jej od kierunku przepływu w strudze o kąt 14º nie wpływa znacząco na pomiar ciśnienia dynamicznego.

Różnice ciśnień, jakie mierzy się przy użyciu rurek spiętrzających, są niewielkie i zwykle do tego celu używamy mikromanometrów różnicowych przenośnych takich jak PVM 620 lub EMA200 i stacjonarnych - Magnesense | HD404T | P26.

Rurka spiętrzająca prosta jest łatwa w obsłudze, montażu i demontażu, przydatna do pomiaru prędkości w przewodach o średnicach od 100mm.

Cechy160f_2

  • materiał stal 304SS
  • długość: 460mm
  • średnica 8mm
  • zakres pracy do 815ºC
  • dokładność: ±2%
  • współczynnik K=0.81
  • waga: 122g
  • minimalna głębokość zanurzenia 40mm

Praktyczne wykonanie pomiaru.

Rurka prosta 160F przeznaczona jest do pomiaru przepływu strumienia powietrza lub gazu. Dla uzyskania maksymalnej dokładności pomiarowej: ± 2% zaleca się przestrzegać następujących warunków.

  1. Średnica rury powinna być 4˝ (~100mm) lub większa.
  2. Czoło rurki powinna być w osi przepływu. (Powierzchnie obu otworów muszą być prostopadłe do kierunku przepływu powietrza).

    160f_1

  3. Kanał należy trawersować wg. metody Log Czebyszewa lub równych powierzchni w celu uzyskania średniej
  4. Pomiar należy przeprowadzać na prostym odcinku kanału minimum 10-15 razy średnica kanału przed rurką i 5 średnic kanału za rurką Pitota.
  5. Najlepsze wyniki uzyskuje się stosując w kanale prostownicę ulową.

Przystępując do pomiarów należy podłączyć odpowiednie króćce ciśnienia wysokiego i niskiego do manometru lub przetwornika różnicy ciśnień, jeżeli wynik jest ujemny zamienić je. Trawersować kanał w poziomie i pionie zgodnie z metodą równych powierzchni. Wynik ostateczny ciśnienia jest średnią z wcześniej uzyskanych pomiarów. Następnie uzyskane ciśnienie należy podstawić do wzoru.

Jeżeli okoliczności nie pozwalają na dokładny trawers przekroju, umieścić końcówkę sondy w osi kanału, określić różnicę ciśnień, obliczyć rzeczywistą prędkość w centrum i pomnożyć tę wartość przez 0,9. Pomiary przeprowadzone w ten sposób powinny gwarantować dokładność na poziomie ± 5%.

Jak wyliczyć prędkość korzystając z rurki 160F?

Wzór ogólny do pomiaru prędkości V[m/s] = K√ (2ΔP/ρ),
gdzie
ΔP - ciśnienie różnicowe uzyskane z sondy
ρ - gęstość powietrza
K- współczynnik charakterystyczny dla rurki 160F = 0.81

czyli:

rurka-prosta_wzor_1

dla powietrza suchego w 21.1ºC i ciśnieniu 101 325Pa
(Warunki standardowe USA - STP ρ gęstość powietrza suchego w 21.1ºC i ciśnieniu 101 325Pa: 1.200kg/m³)

przyjmuje postać:

Po uproszczeniu: V[m/s] = Kx1.291√ (ΔP)
gdzie ΔP - ciśnienie różnicowe z rurki (Pa)
stała K = 0.81 (dla 160F)

Sytuacja komplikuje się gdy chcemy zmierzyć prędkość w innej temperaturze niż ok. 21ºC dlatego w takim przypadku należy uwazględnić poprawkę na temperaturę i/lub ciśnienie w kanale.
Dla gęstości powietrza o wartości 1,2928 [kg/m3] temperatura powietrza i ciśnienie wynoszą odpowiednio 273,15 [K] i 101325 [Pa], wzór na gęstość dla dowolnej temperatury [°C] i ciśnienia powietrza [Pa] przyjmuje postać:

ρ = 1.2928 x p/101325 x 273.15 / (273,15 + temp) [kg/m³]

Po podstawieniu do wzoru: V[m/s] = K√ (2ΔP/ρ) ma następującą postać:

V[m/s] = K√ (2ΔP/(1.2928 x p/101325 x 273.15 / (273,15 + temp)), dalej upraszczając:

V[m/s] = K√ ((573.87x temp + 156752.77) / p)) x √ ΔP

czyli:
wzor_pomiaru-predkosci2

gdzie:

K - stała charakterystyczna dla rurki 160F = 0.81
temp = temperatura powietrza w kanale [°C]
p= ciśnienie absolutne w kanale [Pa] (zazwyczaj równe ciśnieniu barometrycznemu
101325 Pa)
ΔP - ciśnienie różnicowe z rurki [Pa]


Kalkulator wyliczający prędkość na podstawie różnicy ciśnień zmierzonej na rurce manometerm np. HMG1 | HMG6.(Wzór dla 21ºC i 1013hPa)

Wprowadź dane z manometru różnicowego w [Pa]



Wyliczenie prędkości [m/s] dla rurki prostej 160F