ВРД 39-1.13-059-2002 «Инструкция по выполнению измерений концентраций загрязняющих веществ и скорости газовых и воздушных потоков на стационарных газомоторных двигателях»

ВРД 39-1.13-059-2002 «Инструкция по выполнению измерений концентраций загрязняющих веществ и скорости газовых и воздушных потоков на стационарных газомоторных двигателях» Анемометр

ОЦЕНКА ПОГРЕШНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ И
РАСХОДА

5.1. В общем случае погрешность определения скорости и
расхода газопылевых потоков, отходящих от стационарных источников загрязнения
включает в себя:

погрешность измерения динамического давления газа, его
температуры и атмосферного давления воздуха;

погрешность определения коэффициента напорных трубок;

погрешность от угла наклона оси рабочей напорной
трубки (j) к оси потока;

погрешность от загрузки измерительного сечения
напорными трубками;

погрешность от неточности установки рабочей напорной
трубки в точках измерений;

погрешность осреднения скорости;

погрешность определения площади измерительного
сечения.

5.2. Максимальная погрешность с доверительной
вероятностью 95% не должна превышать удвоенного среднего квадратического
отклонения

d=±2s,                                                                    (14)

где
d — максимальная
погрешность, т.е. максимальное отклонение от среднего значения в произвольном
ряду независимых измерений, равных по точности;

s — среднее квадратическое отклонение,

5.3. Относительное среднее квадратическое отклонение
скорости в 1-й точке измерений вычисляют по формуле

ВРД 39-1.13-059-2002 «Инструкция по выполнению измерений концентраций загрязняющих веществ и скорости газовых и воздушных потоков на стационарных газомоторных двигателях»,            (15)где
ВРД 39-1.13-059-2002 «Инструкция по выполнению измерений концентраций загрязняющих веществ и скорости газовых и воздушных потоков на стационарных газомоторных двигателях» — относительные
средние квадратические отклонения показаний микроманометра, барометра и
термометра соответственно;
ВРД 39-1.13-059-2002 «Инструкция по выполнению измерений концентраций загрязняющих веществ и скорости газовых и воздушных потоков на стационарных газомоторных двигателях» — относительное среднее квадратическое
отклонение коэффициента напорных трубок;
ВРД 39-1.13-059-2002 «Инструкция по выполнению измерений концентраций загрязняющих веществ и скорости газовых и воздушных потоков на стационарных газомоторных двигателях»— относительное среднее
квадратическое отклонение, определяемое погрешностью от наклона оси напорной
трубки к оси потока;
ВРД 39-1.13-059-2002 «Инструкция по выполнению измерений концентраций загрязняющих веществ и скорости газовых и воздушных потоков на стационарных газомоторных двигателях» — относительное среднее квадратическое
отклонение, определяемое с погрешностью от загрузки измерительного сечения
напорными трубками.

5.4. Относительное среднее квадратическое отклонение
средней в измерительном сечении скорости вычисляют по формуле

ВРД 39-1.13-059-2002 «Инструкция по выполнению измерений концентраций загрязняющих веществ и скорости газовых и воздушных потоков на стационарных газомоторных двигателях»,                                           (16)где
ВРД 39-1.13-059-2002 «Инструкция по выполнению измерений концентраций загрязняющих веществ и скорости газовых и воздушных потоков на стационарных газомоторных двигателях» — относительное среднее квадратическое отклонение,
определяемое погрешностью осреднения скорости;
ВРД 39-1.13-059-2002 «Инструкция по выполнению измерений концентраций загрязняющих веществ и скорости газовых и воздушных потоков на стационарных газомоторных двигателях» — относительное среднее квадратическое отклонение,
определяемое погрешностью от неточности установки рабочей напорной трубки в
точках измерения.

5.5. Относительное среднее квадратическое отклонение
расхода газов вычисляют по формуле

ВРД 39-1.13-059-2002 «Инструкция по выполнению измерений концентраций загрязняющих веществ и скорости газовых и воздушных потоков на стационарных газомоторных двигателях»,                                               (17)где
ВРД 39-1.13-059-2002 «Инструкция по выполнению измерений концентраций загрязняющих веществ и скорости газовых и воздушных потоков на стационарных газомоторных двигателях» — относительное среднее квадратическое отклонение
определения площади.

5.6. Оценка
составляющих погрешности определения скорости и расхода

5.6.11. Средние квадратические отклонения результатов
измерения динамического давления (
s),
атмосферного давления (ВРД 39-1.13-059-2002 «Инструкция по выполнению измерений концентраций загрязняющих веществ и скорости газовых и воздушных потоков на стационарных газомоторных двигателях») и температуры газов (
st) в зависимости от показаний микроманометра, барометра
и термометра в долях длины их шкалы приведены в табл. 3.

Таблица 3

ВРД 39-1.13-059-2002 «Инструкция по выполнению измерений концентраций загрязняющих веществ и скорости газовых и воздушных потоков на стационарных газомоторных двигателях», ВРД 39-1.13-059-2002 «Инструкция по выполнению измерений концентраций загрязняющих веществ и скорости газовых и воздушных потоков на стационарных газомоторных двигателях», st для приборов класса точности

1,0

0,5

1,00

±0,5

±0,25

0,75

±0,7

±0,35

0,50

±1,0

±0,50

0,25

±2,0

±1,00

0,10

±5,0

±2,50

0,05

±10,0

±5,00

5.6.2. Погрешность
определения коэффициента напорной трубки (ВРД 39-1.13-059-2002 «Инструкция по выполнению измерений концентраций загрязняющих веществ и скорости газовых и воздушных потоков на стационарных газомоторных двигателях») указывают в свидетельстве о метрологической аттестации.

5.6.3. Для уменьшения погрешности от угла наклона оси рабочей
напорной трубки к оси потока необходимо повернуть и зафиксировать трубку таким
образом, чтобы показания микроманометра были максимальны.

В общем случае, если j£5°, то ВРД 39-1.13-059-2002 «Инструкция по выполнению измерений концентраций загрязняющих веществ и скорости газовых и воздушных потоков на стационарных газомоторных двигателях».

5.6.4. Погрешность от загрузки измерительного сечения напорными
трубками зависит от площади измерительного сечения и площади сечения
наконечника напорной трубки (Sтр).

При ВРД 39-1.13-059-2002 «Инструкция по выполнению измерений концентраций загрязняющих веществ и скорости газовых и воздушных потоков на стационарных газомоторных двигателях» не более 1 % погрешностью от загрузки измерительного
сечения пренебрегают. В остальных случаях исключают указанную погрешность
введением в результат измерения поправки, вычисляемой по формуле

,                                                        (18)

где
ВРД 39-1.13-059-2002 «Инструкция по выполнению измерений концентраций загрязняющих веществ и скорости газовых и воздушных потоков на стационарных газомоторных двигателях» — динамическое давление с учетом поправки, Па;

Sтр —
площадь сечения наконечника напорной трубки, м2.

5.6.5. Погрешностью от неточности установки рабочей
напорной трубки в точках измерений при выполнении требований п. 3.3.2
пренебрегают.

5.6.6. Погрешность осреднения скорости, обусловленная
неравномерностью распределения поля скоростей в измерительном сечении,
приведена в табл.
4.

Таблица 4

5.6.7. Погрешность
определения площади измерительного сечения

5.6.7.1. При непосредственном измерении внутреннего диаметра
газохода относительное среднее квадратическое отклонение площади измерительного
сечения вычисляют по формуле

ВРД 39-1.13-059-2002 «Инструкция по выполнению измерений концентраций загрязняющих веществ и скорости газовых и воздушных потоков на стационарных газомоторных двигателях»,                                                           (19)где
ВРД 39-1.13-059-2002 «Инструкция по выполнению измерений концентраций загрязняющих веществ и скорости газовых и воздушных потоков на стационарных газомоторных двигателях» — среднее
квадратическое отклонение эквивалентного диаметра газохода.

5.6.7.2. При измерении наружного периметра газохода и
толщины стенки относительное среднее квадратическое отклонение площади
измерительного сечения вычисляют по формуле

ВРД 39-1.13-059-2002 «Инструкция по выполнению измерений концентраций загрязняющих веществ и скорости газовых и воздушных потоков на стационарных газомоторных двигателях»,                                             (20)

где
b — толщина
стенки, м;

sb — среднее квадратическое отклонение измерения толщины
стенки

Пример расчета погрешности определения скорости и
расхода газа приведен в приложении 2.

Классификация расходомеров газа – часть 2 | измеркон

Трубка Пито-ПрандтляТрубка Пито / трубка Прандтля

Обычно трубка Пито представляет собой изогнутый под прямым углом стержень, опускаемый в поток таким образом, что проходящий по трубопроводу воздух натекает на отверстие в кончике трубки. Этот воздух создает общее, полное давление. Если в стенках трубки, на некотором расстоянии от кончика, имеются отверстия, воздействуя на которые воздух создает статическое давление, такой прибор называется трубкой Прандтля. Трубка Прандтля позволяет вычитать из значения общего давления значение статического, получая таким образом значение динамического давления, которое затем пересчитывается в скорость и затем в расход.

Кроме данной конструкции прибора имеется также версия, при которой трубка не изогнута под углом, а является полностью прямой. Она погружается в трубопровод на всю длину и имеет отверстия со стороны наплывающего потока по всей длине трубки. Это позволяет измерять скорость не только в центре трубопровода, но по всему диаметру, что уменьшает погрешность расчетов, так как скорость потока отличается в центре трубопровода и ближе к краям.

Трубка ПитоЕще более усовершенствованная трубка Пито сходна с предыдущей конструкцией, но имеет ряд отверстий также и со стороны, обратной стороне напора, на которых производится измерение только статического давления. Измеряя разницу давлений с двух сторон прибора, определяется скорость потока. Данная версия устройства  также может быть отнесена к датчикам расхода по перепаду давления.

К достоинствам этих приборов относится относительно невысокая стоимость и низкие потери давления. Недостатком можно считать то, что датчик является крайне чувствительным к отклонениям потока от оси измерения (например, в результате турбулентности или движения самого прибора) и то, что для определения расхода необходимо также знать все параметры, влияющие на плотность газа (давление, температуру, влажность). Кроме этого, одним из недостатков является то, что точность этих расходомеров значительно понижается при малых значениях скорости потока (см. диаграмму). К тому же приборы крайне восприимчивы к засорению.

График зависимости погрешности измерения от скорости потока

 Турбинные расходомерыСхема турбинного расходомера

Турбинные расходомеры представляют собой отрезок трубы с помещенным в нее ротором, опирающимся на подшипники, находящиеся в секции трубопровода. Высота ротора обычно составляет 25-30% диаметра трубопровода. В некоторых конструкциях на входе в датчик располагается струевыпрямитель. Лопасти ротора вращаются при прохождении через трубопровод газа так, что скорость вращения пропорциональна объему проходящего газа. Снаружи измерительной камеры располагается магнитная катушка, генерирующая электрический сигнал каждый раз, когда лопасти ротора пересекают магнитное поле. Каждый импульс при этом соответствует определенному объему проходящего через трубопровод газа.

К достоинствам турбинных расходомеров можно отнести то, что профиль потока и завихрения оказывают незначительное влияние на результаты измерений. Эти приборы стабильны и обладают высокой воспроизводимостью. К недостаткам относится наличие подвижных частей и чувствительность к загрязнению, что делает прибор менее надежным и требующим регулярного обслуживания. Кроме этого, как и в большинстве случаев для расчета расхода необходимо обладать информацией о давлении и температуре среды.

Ультразвуковые расходомеры

Схема ультразвукового расходомера

Действие ультразвукового расходомера основано на том, что скорость распространения ультразвука, пущенного по движению потока отличается от скорости ультразвука, распространяющегося против течения.

Расходомер может быть снабжен парой ультразвуковых излучателей, расположенных на противоположных стенках так, что направление передаваемых ими волн находится под углом 45° к потоку. Сигнал, пущенный в одном направлении движется быстрее, так как к его скорости прибавляется скорость потока, а сигнал, идущий в противоположную сторону, соответственно, замедляется. Прибор измеряет время, требующееся для передачи ультразвукового сигнала и сравнивает значения для сигнала, идущего вдоль потока и против него. Исходя из этих значений рассчитывается значение скорости потока, которая потом переводится в расход.

Ультразвуковой расходомер на эффекте Доплера

Другая разновидность ультразвуковых расходомеров использует для измерения эффект Доплера. В этом случае два датчика устанавливаются на одной стенке трубопровода. Ультразвуковая волна от одного излучателя проходит сквозь поток, отражается и, возвращаясь, попадает на второй. Согласно эффекту Доплера, при наличии движения между передатчиком и приемником, частота и длина волн изменяются пропорционально скорости движения. Вычислив разницу частот излучателя и приемника, можно определить скорость потока и, следовательно, расход.

В более сложных ультразвуковых расходомерах может использоваться несколько пар излучателей, расположенных по всей окружности трубопровода.

Ультразвуковые расходомеры обладают большим количеством преимуществ (простота монтажа, точность, надежность, широкий диапазон измерений, возможное высокое давление среды), однако стоят крайне дорого. Значительно более высокая стоимость по сравнению с прочими типами счетчиков расхода является главным недостатком ультразвуковых расходомеров. Кроме этого, показания точности сильно зависят от конкретных условий потока.

Классификация расходомеров газа – часть 1
Классификация расходомеров газа – часть 3

Подобрать расходомер, подходящий для решения Вашей задачи, можно в каталоге продукции или обратившись к нашим техническим специалистам.

Купить agilent technologies adm1000 universal flowmeter. (другое медицинское лабораторное оборудование) заказать с доставкой лот № 173902589808


Уважаемые клиенты!

  С 20 марта 2020 г. мы были вынуждены увеличить гарантийный срок доставки посылок до 45 рабочих дней в связи общеизвестными мировыми событиями, которые неизбежно повлияли на жизнь каждого из нас.
  Мы продолжаем делать все необходимое для того, чтобы соблюсти интересы каждого из наших клиентов, и безопасность своих сотрудников. И мы постоянно перестраиваем свои процессы по мере развития ситуации и в соответствии с требованиями и рекомендациями как международных организаций, так и местных властей.

Благодарим за терпение и понимание!
Желаем здоровья Вам и Вашим близким!

  Ответственность ООО «Сэндле.РУ» перед клиентами застрахована на 5 000 000 (пять миллионов) рублей в ООО СО «Верна». В случае невыполнения ООО «Сэндле.РУ» обязательств в рамках Договора и Программы защиты покупателя Вы имеете право обратиться в ООО СО «Верна» за возмещением средств. Информация о страховом полисе .

  anemometers.ru предоставляет абсолютную гарантию , что если Вы не получили заказанный товар точно такой как указано в описании в течение 28 рабочих дней *
с момента отправки , то мы в течение 3 рабочих дней с момента Вашего обращения вернем стоимость Вашего заказа либо отправим Вам точно такой же товар 
и всё это абсолютно бесплатно!

ВРД 39-1.13-059-2002 «Инструкция по выполнению измерений концентраций загрязняющих веществ и скорости газовых и воздушных потоков на стационарных газомоторных двигателях»

  Наша система гарантийных обязательств работает при следующих условиях :

  —  На 30-ый * рабочий день посылка не отслеживается (или с момента обновления последнего статуса посылки по предоставленному трек-номеру прошло более 30 * рабочих дней). Для Казахстана на 45-ый рабочий день.

  —  Мы осуществляем возврат полной стоимости заказанного товара за вычетом комиссий платежных агентов (примерно 5-10% от стоимости товара в зависимости от способа оплаты заказа) либо повторно отправляем точно такой же товар.

  —  Заказчик указал правильный адрес доставки (т.е. указан правильный почтовый индекс, относящийся именно к адресу доставки; указано полностью ФИО получателя; указаны правильно номер дома, квартиры, корпуса и т.п. данные при их наличии).

  —  Посылка с заказом вскрыта на почте либо в присутсвии курьера, и, в случае несоответвия содержимого заявленному в описании товара на сайте и/или наличии повреждений упаковки и/или содержимого, составлен надлежащий Акт, иначе посылка считается полученой в надлежащем состоянии и комплектации(состоянии).

  —  В случаях, когда для установления виновника наступления гарантийного случая требуется обратная отправка товара поставщику, мы компенсируем стоимость доставки по чекам с Почты России.

  —  В случае, если клиент получает посылку с заказом после перечисления возмещения по Программе гарантийных обязательств, то он обязуется в течение 5 рабочих дней перечислить полученное денежное возмещение обратно. 

  Гарантийные обязательства не выполняются в следующих случаях:

  —  Если номер посылки отслеживается (статус посылки регулярно меняется и с момента последней смены статуса прошло менее рабочих 20 дней), то посылка считается в процессе доставки и ,соответственно, оплата за данный товар не возвращается.

  —  Если на 31 рабочий день Заказчик не сообщил о каких-либо проблемах с заказом, то посылка считается полученной и денежные средства не возвращаются .

  —  Если посылка доставлена в населенный пункт получателя в течение 30 * рабочих дней с момента отправки, но не получена по любым причинам, денежные средства не возвращаются.

  —  Если клиент предоставляет неверные/неточные или заведомо ложные данные о своем почтовом адресе и полученных и/или не полученных посылках.

  —  Заказ/товар уже был повторно отправлен в рамках действия Программы Гарантий. 

  —  Наступление гарантийного случая , если в заказе есть товары из следующего списка :

Печатные и аудиовизуальные материалы: содержащие призывы к осуществлению экстремистской и террористической деятельности или публичное оправдание терроризма, порнографического характера, изготовленные или распространяемые с нарушением требований законодательства стран таможенного союза Евразийского экономического сообщества о выборах и референдумах, направленные на пропаганду нацистской атрибутики или символики либо атрибутики или символики, сходных с нацистской атрибутикой или символикой до степени смешения, содержащие иную информацию, которая может причинить вред политическим или экономическим интересам Российской Федерации, ее государственной безопасности, здоровью и нравственности граждан;

Оружие боевое, ручное, стрелковое и холодное, гражданское, коллекционное (включая муляжи и точные копии), служебное, боеприпасы, баллончики со слезоточивым газом, специальные технические средства двойного применения,пневматическое и газовое оружие, расходные материалы, аксессуары и комплектующие для любого вида оружия, оптические прицелы, электрошоковые устройства и искровые разрядникилюбые виды оружия (их основные (составные) части), патроны к ним (их части), конструктивно сходные с гражданским и служебным оружием изделия

Специальные технические средства, предназначенные для негласного получения информации;

Ядовитые вещества, не являющиеся прекурсорами наркотических средств и психотропных веществ;

Наркотические средства, психотропные вещества и их прекурсоры, в том числе в виде лекарственных средств;

Органы и (или) ткани человека, кровь и ее компоненты;

Растения в любом виде и состоянии, семена растений;

Живые животные, за исключением пчел, пиявок, шелковичных червей;

Озоноразрушающие вещества;

Средства защиты растений, подпадающие под действие приложений A и B Стокгольмской конвенции о стойких органических загрязнителях от 22 мая 2001 года;

Орудия добычи (вылова) водных биологических ресурсов: готовые рыболовные сети узловые, произведенные машинным или ручным способом из синтетических нейлоновых или прочих полиамидных мононитей с диаметром нитей менее 0,5 мм и размерами ячеи менее 100 мм (размер конструктивного шага ячеи менее 50 мм); готовые рыболовные сети узловые, произведенные машинным или ручным способом из прочих синтетических мононитей с диаметром нитей менее 0,5 мм и размерами ячеи менее 100 мм (размер конструктивного шага ячеи менее 50 мм); электроловильные системы и устройства, состоящие из электрических генераторов сигналов, с подсоединенными проводниками и аккумулятором (батарей), совместно выполняющие функцию добычи (вылова) водных биологических ресурсов посредством электрического тока);

Алкогольная продукция, этиловый спирт, пиво;

Любые виды табачных изделий и курительных смесей;

Радиоактивные материалы;

Литиевые батареи и устройства их содержащие (только при отправке данных товаров из Азии: Китая, Гонконга и т.п., на товары из США и Европы не распространяется)

Культурные ценности, предметы антиквариата и произведения искусства;

Товары, подвергающиеся быстрой порче;

Драгоценные камни в любом виде и состоянии, природные алмазы, за исключением ювелирных изделий.

  Мы уверены , что лучшей гарантией нашей добропорядочности для Вас является мнение людей , уже воспользовавшихся нашими услугами . На странице отзывы Вы можете ознакомится с рассказами наших довольных покупателей , уже получивших заказанные товары .

  Также , мы несем полную отвественность за выполнение обязательств, указанных в договоре. Кроме того, нас связывают официальные отношения с нашими партнерами по проведению платежей — системой QIWI , «Яндекс-Деньги» , VISA MasterCard , WebMoney службами отправки посылок EMS , USPS и Сhina Post. Все это подтверждает серьезность наших намерений и гарантируют нашим клиентам честность всех сделок, проводимых на сайте. 

  Все проводимые на сайте операции являются прозрачными. Наши клиенты всегда могут отследить историю своих заказов, а также проверить отправку посылки по трекинг-номерам. В случае возникновения проблем все вопросы можно решить, обратившись в службу поддержки клиентов по телефону 8 800 100  58 39 (звонок с любого телефона России бесплатный) , а также через форму «Задать вопрос».

  * для сроков обозначенных данным знаком для заказов отправленных с 23.11.2021 г. по 31.12.2021 г. следует считать гарантированный срок доставки 45 рабочих дней.
Это связано с увеличением контрольных сроков доставки международных почтовых отправлений в период наступающих Новогодних Праздников. 
    Заранее приносим извинения за доставленные неудобства!

Разрешение споров и претензий регламентируется п.8 Соглашения об оказании услуг.

Вступает в силу с 19.09.2021 г. Редакция от 01.11.2021 г. .

Приятных покупок! 

Тепловой измеритель направления и скорости потока газа или жидкости

Изобретение направлено на увеличение точности измерения направления и скорости потока газа и увеличение долговечности измерителя Указанный технический результат достигают тепловым измерителем направления и скорости потока газа или жидкости, который представляет собой чувствительный элемент, выполненный в виде неподвижной многослойной мембраны. Мембрана состоит из чередующихся слоев из соединений кремния, например, из пяти чередующихся слоев соединений кремния: трех слоев оксида кремния (SiO 2) и двух слоев нитрида кремния (Si3N4 ) и расположена на рамке из кремния, которая выполнена заедино с мембраной. На плоскости мембраны со стороны противоположной рамке, зафиксирован терморезистивный элемент произвольной формы, (например, П-образной формы, или в форме незамкнутого квадрата или многоугольника), вокруг которого расположены термопары и теплопроводящий слой из соединений кремния, например, слой оксида кремния (SiO2). Контактные площадки терморезистивного элемента расположены на рамке, а горячие спаи термопар — на мембране, холодные спаи и контактные площадки термопар расположены на рамке, корпус заполнен газом. Чувствительный элемент помещен в корпус произвольной формы, снабженный штуцерами для подключения к гидравлической/пневматической системе.

Изобретение относится к компактным микроэлектромеханичеким устройствам для измерения направления и скорости потока газа или жидкости, и может применяться, например, в системах анемометрии для определения направления и скорости ветра, а также в различных пневматических и гидравлических системах.

Известен «Датчик направления и скорости потока жидкости», выбранный за прототип. Устройство состоит из корпуса, снабженного штуцерами для подключения к гидравлической/пневматической системе, через который протекает поток жидкости в произвольном направлении. В корпусе находятся подвижные элементы (дефлекторы). Дефлекторы представляют собой плоские, ортогонально ориентированные, пластины, закрепленные на гибком подвесе. Дефлекторы отклоняются от равновесного положения под действием давления, создаваемого потоком жидкости. По величине отклонения дефлекторов, так как известна жесткость подвеса дефлектора, измеряется скорость потока, при этом по отклонениям, полученных с ортогонально ориентированных дефлекторов можно вычислять направление потока в одной плоскости. Измерение отклонения дефлектора осуществляется по изменению угла отраженного от отклонившегося от равновесного положения дефлектора луча света [Патент US ВРД 39-1.13-059-2002 «Инструкция по выполнению измерений концентраций загрязняющих веществ и скорости газовых и воздушных потоков на стационарных газомоторных двигателях»7117735].

Недостатками данного устройства являются наличие громоздкой и дорогостоящей системы оптического детектирования отклонения дефлекторов, внесение дефлекторами, стоящими непосредственно в потоке вклада в гидравлическое сопротивление измеряемой системы, что влияет на точность измерения направления и скорости потока, подвижность дефлекторов, вызывающая разрушение подвеса дефлекторов за счет непрерывных вибрация, вызванных колебаниями направления и скорости потока.

Задачей изобретения является увеличение точности измерения направления и скорости потока газа или жидкости, а также увеличение долговечности и устройства.

Для решения поставленной задачи предложен тепловой измеритель направления и скорости потока газа или жидкости, представляющий собой чувствительный элемент, помещенный в корпус произвольной формы, снабженный штуцерами для подключения к гидравлической системе.

Чувствительный элемент выполнен в виде неподвижной многослойной мембраны, расположенной на рамке. Мембрана состоит из чередующихся слоев, например, из пяти чередующихся слоев соединений кремния: трех слоев оксида кремния (SiO 2) и двух слоев нитрида кремния (Si3N4 ) и расположена на рамке, например, из кремния, которая выполнена заедино с мембраной. На плоскости мембраны со стороны противоположной рамке, расположен терморезистивный элемент произвольной формы, (например, П-образной формы, или в форме незамкнутого квадрата или многоугольника), вокруг которого расположены батареи термопар и теплопроводящий слой, например, слой оксида кремния (SiO 2). Контактные площадки терморезистивного элемента расположены на рамке, а горячие спаи термопар — на мембране, холодные спаи и контактные площадки термопар расположены на рамке. (Фиг 1.)

Такая конструкция чувствительного элемента из соединений кремния позволяет согласовать коэффициенты теплового расширения мембраны и рамки, что позволяет избежать, в случае изменения температуры, возникновения механических напряжений в конструкции. Мембрана имеет малую теплопроводность, основной поток тепла идет к горячим спаям термопар через теплопроводящий слой. Рамка более массивна, чем мембрана и обладает большой теплоемкостью и теплопроводностью, что обеспечивает эффективное охлаждение холодных спаев термопар. Это позволяет эффективно измерять малые изменения температуры вдоль мембраны.

Чувствительный элемент теплового измерителя направления и скорости потока газа или жидкости содержит: 1 — контактные площадки батарей термопар, 2 — контактные площадки терморезистивного элемента, 3 — батареи термопар, 4 — терморезистивный элемент, 5 — многослойная неподвижная мембрана, 6 — рамка, на которой расположена мембрана. Тепловой измеритель направления и скорости потока газа или жидкости содержит: 7 — корпус, 8 — поток газа или жидкости, текущий через корпус, 9 — соединительные штуцера (Фиг.1, 2).

Для измерения направления и скорости потока газа или жидкости в плоскости, параллельной чувствительному элементу, чувствительный элемент помещен в корпус, снабженный переходными штуцерами и подключенный к гидравлической/пневматической системе, в которой существует поток жидкости или газа, направление и скорость которого требуется измерить (Фиг.2). Чувствительный элемент представляет собой многослойную неподвижную мембрану, состоящую из пяти чередующихся слоев соединений кремния: трех слоев оксида кремния (SiO2) и двух слоев нитрида кремния (Si3N4), расположенную на рамке. Толщина мембраны составляет 1-1,5 мкм. Мембрана выполнена заедино с рамкой из кремния, толщина рамки 400 мкм. На плоскости мембраны со стороны противоположной рамке, расположен терморезистивный элемент П-образной формы, вокруг которого расположены батареи термопар и теплопроводящий слой из оксида кремния (SiO2).

Предварительно для измерения направления и скорости потока газа или жидкости измеритель подключают через соединительные штуцера к гидравлической/пневматической системе и в системе возникает поток жидкости или газа, направленный параллельно мембране чувствительного элемента. При этом через терморезистивный элемент, расположенный на мембране чувствительного элемента, течет нагревающий его переменный или постоянный ток. Поток жидкости или газа будет проходить первую, по направлению потока, батарею термопар, нагреваться, протекая над терморезистивным элементом, и проходить над второй, по направлению потока, батареей термопар. Основной поток тепла, идет к горячим спаям термопар через теплопроводящий слой, находящийся на мембране, расположенной на рамке. Детектируя разность электрических напряжений между противоположными батареями термопар, расположенных параллельно направлению потока, можно определить скорость потока газа или жидкости. Также, определяя между какими батареями термопар, имеется разность электрических напряжений, можно определить Х и Y компоненты скорости потока — направление потока.

Например, терморезистивный элемент представляет собой незамкнутый квадрат, и четыре батареи термопар находятся вдоль сторон квадрата, поток направлен перпендикулярно одной из сторон терморезистивного элемента, в этом случае разность температур и, соответственно, разность измеряемых напряжений, будет возникать между парами батарей, расположенных выше и ниже по потоку. Батареи, расположенные перпендикулярно направлению потока будут находиться при одинаковой температуре. Если поток направлен под углом к стороне терморезистивного элемента разность напряжений будет возникать между всеми четырьмя батареями термопар, благодаря чему измеряется направление потока. Перед началом эксплуатации выполняют калибровку измерителя, например, при помощи калиброванной гидравлической пневматической системы в которой можно регулировать скорость потока газа или жидкости с высокой точностью. Измеритель подключают к системе и строят калибровочный график — зависимость разностных электрических напряжений термопар от скорости потока и сопоставляя их с полученной разностью измеряемых напряжений определяют скорость потока.

Подобным же образом, посредством изменения положения штуцеров на корпусе, Измеритель калибруется для измерения направления потока

Таким образом, в предлагаемом тепловом измерителе направления и скорости потока газа или жидкости, за счет отсутствия элементов, помещаемых непосредственно в поток, и отсутствия специальных (оптических) детекторов достигается возможность увеличения точности измерений, а также увеличение долговечности устройства.

Тепловой измеритель направления и скорости потока газа или жидкости, представляющий собой чувствительный элемент, помещенный в корпус, снабженный штуцерами для подключения к гидравлической системе, отличающийся тем, что чувствительный элемент выполнен в виде неподвижной многослойной мембраны, состоящей из чередующихся слоев из соединений кремния, мембрана расположена на рамке из кремния, которая выполнена заедино с мембраной, на плоскости мембраны, со стороны, противоположной рамке, зафиксирован терморезистивный элемент произвольной формы, вокруг которого расположены батареи термопар и теплопроводящий слой из соединений кремния, причем контактные площадки терморезистивного элемента расположены на рамке, а горячие спаи термопар — на мембране, холодные спаи и контактные площадки термопар расположены на рамке.

ВРД 39-1.13-059-2002 «Инструкция по выполнению измерений концентраций загрязняющих веществ и скорости газовых и воздушных потоков на стационарных газомоторных двигателях»

Про анемометры:  Анемометр. Виды и работа. Применение и отличия. Особенности
Оцените статью
Анемометры
Добавить комментарий