Неотъемлемой частью производства вентиляторов является замер их производительности (куб.м/час), для определения которой необходимо прежде всего обеспечить точное измерение скорости воздушного потока, создаваемого вентилятором.
В данной статье мы опишем существующие методы измерений и покажем, какие методы применяем мы при производстве вентиляторов серии ВСП.
Для измерения скорости воздушного потока получили наибольшее распространение два основных типа измерительных приборов:
- Крыльчатые датчики потока (анемометры);
- Трубки Пито.
Разберём принцип их действия более подробно.
Крыльчатые датчики потока (анемометры)
Воздушный поток, проходящий через анемометр, раскручивает крыльчатку. Таким образом, скорость воздушного потока определяется, исходя из измерения частоты вращения крыльчатки. Метод применим для измерения скорости потока в достаточно большом интервале скоростей воздушного потока, однако имеет свои особенности:
К преимуществам метода можно отнести следующие:
- низкую чувствительность прибора к турбулентным потокам;
- получение усреднённого значения скорости потока на измеряемой площади канала;
- достаточно высокую точность измерений при использовании в конструкции прибора высокоточных подшипников с низким сопротивлением вращению.
Однако, метод имеет ряд существенных недостатков:
- датчик измерения скорости потока является строго направленным, то есть даже небольшое отклонение оси датчика от направления воздушного потока может привести к существенной погрешности;
- высокое относительно остальных методов аэродинамическое сопротивление, создаваемое прибором, вносит свою дополнительную погрешность в конечный результат измерений;
- в силу наличия в датчике вращающихся элементов элемент подвержен механическим повреждениям;
- то той же причине датчик такого типа ограниченно применим для измерения скорости потока запылённых сред;
Трубки Пито
В рассматриваемых датчиках измерение скорости основано на сопоставлении разницы динамического и статического давлений анализируемой среды при помощи модуля дифференциального давления. Вычисление скорости воздушного потока происходит, как правило, при помощи программного комплекса, входящего в состав измерительного прибора.
Преимущества метода:
- прочная конструкция, отсутствие подвижных элементов, простота в обращении;
- высокая точность при измерении высоких скоростей потока газовой среды;
- малая площадь датчика, позволяющая производить точечные измерения скорости воздушного потока;
- широкий температурный диапазон измерения скорости анализируемых сред (в специальном исполнении – до 500 ℃);
Недостатки:
- как и при работе анемометрами, при работе с трубками Пито необходимо точно соблюдать ориентацию датчика к анализируемой среде;
- необходимость точного измерения температуры газовой среды для внесения температурных поправок а расчёты;
- достаточно высокая чувствительность к турбулентным потокам;
- техническая затруднённость измерения малых воздушных потоков в силу сложности регистрации малых перепадов давления.
При производстве нашей продукции каждое изделие перед упаковкой проходит выходной контроль, в рамках которого производится замер скорости воздушного потока, создаваемого изделием при питании от допустимых для конкретной модели источников напряжения. Измерение проводится при помощи анемометра (рис.1). Полученные результаты сравниваются с расчётными значениями скоростей, соответствующими заявленной производительности вентилятора.
Рис.1. Замер скорости потока при помощи анемометра
В свою очередь, при запуске нового изделия в серийное производство в рамках типовых испытаний производится точный замер скорости воздушного потока при помощи трубки Пито (рис.2), с фиксацией распределения скоростей воздушного потока по сечению канала. Далее строится эпюра скоростей по сечению канала, рассчитывается фактическая производительность.
Рис.2. Замер скорости потока при помощи трубки Пито.
Замеры производятся при питании изделий от стабилизированных источников напряжении, выдающих номинальное напряжение питания. При этом для моделей, имеющих возможность питания от источников постоянного тока 12В, 24В проводятся 2 группы замеров – при питании от аккумулятора без подзаряда и при питании от аккумулятора с подзарядом от генератора (14В и 26В соответственно). Именно поэтому в паспортных данных указывается диапазон значений – например для серии ВСП-500 – (700-800) куб.м/час.
