3. Средства измерения давления воздуха

ГОСТ 17.2.4.07-90 "Методы определения давления и температуры газопылевых потоков, отходящих от стационарных источников загрязнения" в качестве средств измерения давления газов в газоходе до­пускает использование микроманометров типа ММН-2400, манометров жидкостных (U-образных, манометров-вакуумметров.

3.1. Микроманометр многопредельный ммн-2400

Микроманометр многопредельный ММН-2400 предназначен для измерения небольших избыточных давлений воздуха, с перепадом давлений от 0 до 2000 Па (от 0 до 200 мм.вод.ст.).

Рис.1.Схема микроманометра ММН

Принцип действия микроманометра ММН легко уяснить по схеме, представленной на рис. 1. Резервуар 1 и трубка 2 являются сообщающимися сосудами. При увеличении или уменьшении давления в резервуаре изменяется уровень спирта h в измерительной трубке.

Угол наклона измерительной трубки может регулироваться, что позволяет изменять чувствительность прибора и, следовательно, точность измерения давления.

О бщий вид микроманометра показан на рис.2.

Рис.2.Микроманометр типа ММН:

1 - подставка; 2 - резервуар; 3 - трехходовой кран; 4 -заливочная пробка; 5 -винт регулировки уровня спирта; 6 - измерительная трубка; 7 - дуга; 8 - винты для регулировки горизонтального положения микрома­нометра; 9 - жидкостные уровни

На подставке 1 укреплен резервуар 2, герме­тически закрытый сверху крышкой с резиновой прокладкой. В резервуаре находится спирт, подкра­шенный метилоранжем. На крышке расположены трехходовой кран 3, предназначенный для подключения микроманометра к датчику, воспринимающему перепады давлений (он устанавливается непосредственно в воздуховоде), заливочная пробка 4 и винт регулятора уровня спирта 5, служащий для установки мениска спиртового столба в измерительной трубке 6 на начальное деление шкалы. Измерительная стеклянная трубка расположена на планке, шарнирно закрепленной на подставке. Нижняя часть измерительной трубки сообщается с резервуаром, а верхний ее конец с помощью резиновой трубки присоединен к трехходо-вому крану 3. Измерительная трубка 6 установлена так, что нулевая точка ее шкалы совпадает с осью вращения планки. Шкала имеет длину 250 мм и каждое ее деление равно 1 мм. Трехходовой кран имеет два положения. В положении крана "0" резервуар и измерительная трубка сообщаются с атмосферой, а отверстия к штуцерам "+" и "-" перекрываются.

При положении крана "+" штуцер "+" сообщается с резервуаром.

При положении крана "-" штуцер "-" сообщается с верхней частью измерительной трубки.

По показаниям микроманометра измеряемый перепад давлений h, Па определяется по формуле

h=9.81*К*П(Lнач –Lкон)

(6)

где К - коэффициент прибора; П - поправочный коэффициент; L_нач - начальное положение мениска на шкале микроманометра, мм; L_кон - конечное положение мениска, мм.

Коэффициент прибора «К» определяется синусом угла наклона измерительной трубки. На микроманометре предусмотрены фиксированные положения измерительной трубки с углами наклона, при которых коэффициент «К» равен следующим значениям - 0,2; 0,3; 0,4; 0,6; 0,8. Для установки измерительной трубки на требуемый угол наклона к подставке 1 прикреплена дуга 7, имеющая отверстия с цифрами, обозначающими коэффициент прибора «К».

Поправочный коэффициент «П» определяется отношением плотности спирта к плотности воды и учитывает изменение плотности спирта под влиянием температуры и крепости спирта. Значения коэффициента дается в таблице, прилагаемой к прибору. При плотности спирта 0,8095 г/см3 и температуре +18°С коэффициент «П» равен 1.

Для измерения давлений в воздушном потоке кроме микроманометра необходима воздухомерная трубка, которая служит датчиком, воспринимающим давление в потоке.

Наибольшее распространение получили воздухо­мерные трубки Пито (рис.3). Трубка Пито состоит из наконечника 1, державки 2 и двух штуцеров 3 и 4 для присоединения резиновых трубок соединяющих микроманометр и трубку Пито.

Рис.3. Воздухомерная трубка Пито:

1 - наконечник; 2 - державка; 3 - штуцер "+";4 - штуцер "-"

В наконечнике имеется центральное отверстие, соединенное каналом со штуцером 3 трубки и отмеченное знаком "+", и кольцевая прорезь, соединенная другим каналом со штуцером 4, последний отмечен знаком "-".

При измерении давления трубка Пито устанав­ливается в воздуховоде таким образом, чтобы отверстие наконечника было обращено "навстречу" движения воздушного потока.

При измерении давлений микроманометром следует помнить, что включение прибора для измерений должно производится таким образом, чтобы абсолютное давление над спиртом в резервуаре было больше, чем в измерительной трубке. При этом условии уровень спирта в измерительной трубке будет подниматься, а в резервуаре опускаться. Если подключение будет иным, то спирт уйдет из трубки в резервуар и микроманометр ничего не покажет.

Схемы соединения штуцеров трубки Пито и микроманометра при измерении различных видов давлений в воздуховоде показаны на рис.4.

Рис.4. Схемы соединения микроманометра и трубки Пито при измерении полного, статического и скоростного давлений:

а - нагнетательный режим работы вентилятора; б - всасывающий режим работы вентилятора.