Рис. 2. Конструкция механической части установки для исследования и поверки анемометров в области больших скоростей воздуха: 1 - Офисный стол; 2 - Крыльчатка осевого вентилятора; 3 - Внешняя рамка вентилятора; 4 - Деревянное основание; 5 - Уголковое крепление двигателя; 6 - Подставка двигателя и оптопары; 7 - Коллекторный электродвигатель; 8 - Передний конец вала двигателя; 9 - Задний конец вала двигателя; 10 - Диск тахометра с выступами; 11 - Щелевая оптопара; 12 - Переходник; 13 - Труба; 14 - Опора трубы; 15 - Раскручиватель потока; 16 - Держатель датчика; 17 - Стойка датчика; 18 - Исследуемый крыльчатый анемометр; 19 - Дополнительное сопло
К внешней рамке вентилятора винтами крепится переходник 12, в круглое отверстие которого вставлена труба 13 с опорой 14. Учитывая, что после вентилятора поток в трубе имеет тангенциальную составляющую (вращается), в начальной части трубы установлен раскручиватель потока 15 в виде двух крестообразно расположенных пластин. На конце трубы с внешней стороны установлены два держателя 16, предназначенные для закрепления исследуемых датчиков, поверочных приборов, пневмометрических трубок и другого оборудования. На рисунке показана установка в держателе на стойке 17 исследуемого крыльчатого анемометра 18.
При необходимости, на конец трубы 13 могут устанавливаться дополнительные сопла 19, что позволяет увеличить скорость на выход, то есть расширить диапазон измерений.
Для удобства переноски транспортировки установка сделана разборной на две части: труба легко вынимается из переходника. Схема управления особенностей не имеет. Регулирование и стабилизация скорости вращения также производится широтно-импульсным методом с отрицательной обратной связью по скорости вращения. Единственным отличием является то, что двигатель питается пониженным напряжением, поэтому напряжение на него и схему управления подается от трансформаторного блока питания. Схема управления выполнена отдельным блоком для упрощения конструкции и переноски. Схема тахометра закреплена непосредственно на подставке 6 рядом с тахометром и соединяется кабелем с блоком управления.
Особенностью установки является то, что согласно теории, скорость на выходе трубы прямо пропорционально зависит от частоты вращения рабочего колеса вентилятора. Та как колесо установлено непосредственно на валу двигателя, то достаточно измерять тахометром скорость вращения. При этом можно выходную зависимость скорости воздуха на выходе из трубы от частоты импульсов тахометра исследовать при достаточно высоких скоростях на выходе, применяя промышленные приборы измерения скорости воздуха, а полученное линейное уравнение после распространить и на область существенно меньших скоростей вращения. Проведенные исследования показали, что выходная зависимость действительна линейная. При установке сопла на конце трубы линейный характер зависимости сохраняется, изменяются лишь коэффициенты уравнения.
Заключение
Разработанные установки позволяют производить исследование характеристик различных типов анемометров во всем диапазоне скоростей воздуха в области вентиляции. Достаточно компактная конструкция позволяет размещать их в любом помещении и даже спереносить их на объект обследования для оперативной поверки применяемых приборов.
Самостоятельное изготовление установок позволяет в будущем легко производить доработку и модернизацию установок. В первой можно реализовать подачу питания на датчик непосредственно от схемы управления, а чтобы исключить расположение измерительных приборов на вращающемся столе можно реализовать передачу импульсного сигнала от датчика по радиоканалу. Во второй установке в будущем возможно заменить осевой вентилятор на центробежный, более мощный, для получения более высоких максимальных скоростей воздуха.
Литература
1. Поляков А.А., Канаво В.А., Бобровников Г.Н., Архипов А.В. Измерение параметров газообразных и жидких сред при эксплуатации инженерного оборудования зданий и сооружений. Под ред. Полякова А.А. - М.: Стройиздат, 1987. - 351 с.
2. Кремлевский П. П. Расходомеры и счетчики количества веществ: Справочник: Кн.1. - 5-е изд. перераб и доп. - СПб.: Политехника, 2002 - 409 с.