כיצד מודד חיישן מהירות הרוח בצינור את לחץ הרוח, מהירות הרוח ונפח האוויר של הצינור
מהירות הרוח היא אחד הגורמים החשובים בניטור מזג האוויר. החיישן המשמש למדידת מהירות הרוח נקרא חיישן מהירות הרוח, כמו חיישן מהירות הרוח הנפוץ שלנו בכוס, חיישן מהירות רוח קולי, אבל יש חיישן מהירות רוח שאינו נפוץ אך בשימוש נרחב, שהוא משדר מהירות הרוח בצינור.
לחץ אוויר קודם בתעלת האוורור, מהירות הרוח, שיטת מדידת נפח האוויר
1. מיקום מדידה ונקודת מדידה
(1) בחירת מיקום המדידה
קביעת מהירות הרוח ונפח האוויר בתעלת האוורור מתקבלת באמצעות המרה של הלחץ הנמדד. למדידת ערך הלחץ האמיתי של הגז בצנרת, בנוסף לשימוש הנכון במכשיר מדידת הלחץ, לבחירה הסבירה של קטע המדידה ולהפחתת הפרעות בזרימת האוויר יש השפעה רבה על תוצאות המדידה. יש לבחור את קטע המדידה עד כמה שניתן על קטע הצינור הישר עם זרימת אוויר חלקה. כאשר קטע המדידה מוגדר מול חלקים בעלי צורה מיוחדת כמו מרפקים וטיים (ביחס לכיוון זרימת האוויר), המרחק מחלקים אלו צריך להיות גדול מפי 2 מקוטר הצינור. כאשר קטע המדידה מוגדר מאחורי הרכיבים לעיל, המרחק ממרכיבים אלה צריך להיות גדול מפי 4 עד 5 מקוטר הצינור. כאשר אתר הבדיקה מתקשה לעמוד בדרישות, על מנת לצמצם את השגיאה, ניתן להגדיל את נקודות המדידה כראוי. עם זאת, המרחק המינימלי בין המיקום של קטע המדידה לחלק בעל הצורה המיוחדת הוא לפחות פי 1.5 מקוטר הצינור.
כאשר מודדים את הלחץ הדינמי, אם נמצאה נקודת מדידה כלשהי בעלת ערך אפס או שלילי, זה מצביע על כך שזרימת האוויר אינה יציבה, וקטע זה אינו מתאים כקטע מדידה. אם כיוון זרימת האוויר סוטה מקו המרכז של תעלת האוויר ביותר מ-15 מעלות, סעיף זה אינו מתאים למדידה. הזווית הכלולה של הקו האנכי על הדופן החיצונית של תעלת האוויר היא זווית הסטייה בין כיוון זרימת האוויר וקו האמצע של צינור האוויר).
בעת בחירת סעיף המדידה, יש לקחת בחשבון גם את הנוחות והבטיחות של פעולת המדידה.
(2) חורי בדיקה ונקודות מדידה
בשל חוסר ההומוגניות של התפלגות המהירות, גם התפלגות הלחץ אינה הומוגנית. לכן, יש צורך למדוד מספר נקודות על אותו קטע, ולאחר מכן לחשב את הערך הממוצע של הקטע.
1 צינור עגול
הגדר שני חורי מדידה בניצב זה לזה באותו קטע, וחלק את קטע הצינור למספר מסוים של טבעות קונצנטריות בשטח שווה. עבור תעלות אוויר מעגליות, ככל שיותר נקודות מדידה, כך דיוק המדידה גבוה יותר.
2 תעלות מלבניות
ניתן לחלק את קטע צינור האוויר למספר מלבנים קטנים בעלי שטח שווה, ונקודות המדידה מסודרות במרכז כל מלבן קטן. אורך כל צד של המלבן הקטן הוא כ-200 מ"מ. בסיס).
שנית, מדידת הלחץ בתעלת האוויר
(1) עקרון
מדידת לחץ הגז בתעלת האוויר צריכה להתבצע בקטע הצינור שבו זרימת האוויר יציבה יחסית. יש למדוד את הלחץ הסטטי, הלחץ הדינמי והלחץ הכולל של הגז במהלך הבדיקה. הפתח למדידת לחץ הגז הכולל צריך לפנות לכיוון זרימת האוויר בתעלת האוויר, והפתח למדידת הלחץ הסטטי צריך להיות בניצב לכיוון זרימת האוויר. כאשר משתמשים במד לחץ בצורת U למדידת הלחץ הכולל והלחץ הסטטי, יש לחבר את הקצה השני לאטמוספירה (כאשר משתמשים במיקרו-מנומטר משופע למדידת הלחץ בקטע צינור הלחץ החיובי, קצה אחד של הצינור צריך להיות מחובר לאטמוספירה; בעת מדידת הלחץ בקטע צינור הלחץ השלילי, המיכל הקצה הפתוח צריך להיות פתוח לאטמוספירה). לכן, הלחץ הנקרא על מד הלחץ הוא למעשה הפרש הלחץ בין לחץ הגז בצינור ללחץ האטמוספרי (כלומר, הלחץ היחסי של הגז). לחץ אטמוספרי נמדד בדרך כלל עם מד לחץ אטמוספרי. מכיוון שהלחץ הכולל שווה לסכום האלגברי של לחץ דינמי ולחץ סטטי, ניתן למדוד שני ערכים בלבד, ואת הערך השני ניתן לקבל בחישוב.
(2) מכשירי מדידה
מדידת לחץ הגז (לחץ סטטי, לחץ דינמי ולחץ כולל) היא בדרך כלל להוציא את אות הלחץ עם צינור מדידת לחץ המוכנס לתעלת האוויר, ולקרוא אותו על מד הלחץ המחובר אליו. המכשירים הנפוצים כוללים צינורות פיטו ומדדי לחץ.
1 פיטו
(1) נאמנות בי סטנדרטית
זהו צינור קונצנטרי דו-שכבתי כפוף ב-90 מעלות, והקצה הפתוח שלו מתקשר עם הצינור הפנימי כדי למדוד את הלחץ הכולל; יש מעגל של חורים קטנים על הקיר החיצוני ליד ראש הצינור למדידת הלחץ הסטטי, לפי הגודל הסטנדרטי. מקדם תיקון צינור הפיטוט המעובד שווה בערך ל-1. חור המדידה של צינור הפיטוט הסטנדרטי קטן מאוד, וקל להיחסם על ידי האבק בתעלת האוויר, כך שצינור פיטו מסוג זה מתאים למדידה רק בצינורות נקיים יחסית.
(2) נאמנות בי מסוג S
הוא מורכב משני צינורות מתכת זהים המחוברים במקביל. בעת המדידה, ישנם שני פתחים בכיוונים מנוגדים. בעת המדידה, הפתח הפונה לזרימת האוויר שווה ערך ללחץ הכולל, והפתח הפונה לזרימת האוויר שווה ערך ללחץ הסטטי. עקב השפעת ראש המדידה על זרימת האוויר, ישנה שגיאה גדולה בין הלחץ הנמדד לערך בפועל, במיוחד הלחץ הסטטי. לכן, יש לכייל את צינור הפיטוט מסוג S עם צינור הפיטוט הסטנדרטי לפני השימוש, ומקדם תיקון הלחץ הדינמי של צינור הפיטוט מסוג S הוא בדרך כלל בין 0.82 ל-0.85 . לצינור Pitot מסוג S יש חור מדידה גדול ולא קל לחסום אותו על ידי אבק בתעלת האוויר. צינור פיטו מסוג זה נמצא בשימוש נרחב בניטור מקורות זיהום אבק.
