U ovom članku ćemo podijeliti sa vama savjete za mjerenje brzine strujanja zraka u kanalima. Spomenuti ćemo koja vrsta sondi je najbolja za koju primjenu, mjerenje prema standardu DIN EN 12599 te kako prepoznati i izbjeći pogreške tijekom mjerenja.
Najbolja sonda za vašu primjenu
Pitot cijev
Koriste se za mjerenje velikih brzina strujanja zraka od 20 m/s ili za mjerenje brzine jako kontaminiranih strujanja s visokim sadržajem čestica. Kod Pitotovih cijevi pogreška mjerenja značajno se smanjuje s povećanjem brzine strujanja zraka što ih čini prikladnima za mjerenje velikih brzina strujanja zraka.
Krilne sonde s minimalnim promjerom
Koriste se za mjerenje srednjih brzina strujanja zraka od 5 m/s do 20 m/s. Krilne sonde imaju točnost mjerenja u referentnim uvjetima od cca. ±(0,1 do 0,2 m/s) i tome dodajemo još pogrešku od 1 do 2% izmjerene vrijednosti kao procjenu pogreške zbog odstupanja od referentnih uvjeta.
Sonde sa žarnom niti
Koriste se za mjerenje malih brzina strujanja zraka do 5 m/s. Sonde sa žarnom niti imaju izuzetno dobru točnost mjerenja u referentnim uvjetima od ±(2 do 5 cm/s), tome dodajemo još pogrešku od 2,5 do 5% izmjerene vrijednosti kao procjenu pogreške zbog odstupanja od referentnih uvjeta. Mjerna nesigurnost raste kada se brzina strujanja zraka povećava.
Prihvatljivi kriteriji mjerenja prema DIN EN 12599
Mjerenje na otvorima kanala pravokutnikog poprečnog presjeka
Prilikom mjerenja brzine strujanja u kanalu pravokutnog poprečnog presjeka podijelimo ga na mjerna područja jednake veličine. Mjerne točke se nalaze u sredini svakog mjernog područja. U situacijama gdje imamo ravnomjernu brzinu strujanja zraka preko cijelog poprečnog presjeka dobar rezultat se postiže čak i s malim brojem mjernih područja. Međutim, ako postoje velike razlike u brzini strujanja zraka unutar svakog mjernog područja tada broj mjernih točaka treba povećati.
Mjerenje na otvorima kanala kružnog poprečnog presjeka
Kod mjerenja brzine strujanja zraka na otvorima kružnog poprečnog presjeka podijelimo mjerna područja na prstenove jednake površine, s mjernim točkama smještenima na centralnim osim prstenova. Mjerenje se procjenjuje uzimanjem aritmetičke sredine svih pojedinačno izmjerenih vrijednosti.
Pojedinačne izmjerene vrijednosti se koriste za izračunavanje srednje vrijednosti brzine strujanja zraka iz kojeg se tada izračunava volumenska brzina strujanja zraka.
Blokada protočnog presjeka od strane mjerne sonde
Idealna krilna sonda za mjerenja u kanalima većeg poprečnog presjeka je kombinirana sonda protoka/temperature promjera Ø 16 mm (komplet krilni anemometrar Testo 440 Ø16 mm).
Za mjerenja u kanalima malog poprečnog presjeka utjecaj veličine krilne sonde na točnost mjerenja raste kako se poprečni presjek kanala smanjuje. Kao rezultat, mjeri se pretjerano velika brzina strujanja.
Utjecaj interferencijskih točaka
Na slici je obavljeno vodoravno mjerenje brzine strujanja zraka s Prandtlovom pitot cijevi. Uočeno je smanjenje deformacije vrijednosti strujanja zraka kada se poveća udaljenost od točke diskontinuiteta.
Udaljenost mjerne točke od točke diskontinuiteta uzvodno od smjera strujanja zraka treba biti najmanje šest puta veća od hidrauličkog promjera Dh = 4A/U (A: poprečni presjek kanala, U: opseg poprečnog presjeka). Za udaljenost od točaka diskontinuiteta nizvodno od smjera strujanja zraka dovoljan je razmak od 2 x Dh.
Testo 480 (op.a. model 480 se više ne proizvodi, zamijenjen je modelom 400) vam pomaže prilagoditi HVAC sustave u skladu s normom EN 12599. Vodi vas kroz korake mjerenja korak po korak čime se pouzdano izbjegavaju netočna mjerenja.
Netočna procjena rezultata mjerenja kada se koriste Pitotove cijevi
Savjet: Ispod 5 m/s upotreba Pitot cijevi nije preporučena. Tada se preporuča da se izvrši mjerenje sondom sa žarnom niti ili krilnom sondom. U srednjem mjernom rasponu brzine strujanja zraka važno je osigurati točnost senzora tlaka jer njegova točnost značajno utječe na točnost mjerenja Pitotovom cijevi.
Mjerni instrumenti Testo 440, Testo 480 (op.a. model 400), Testo 510 i Testo 510i automatski pretvaraju vrijednost tlaka u pitotovoj cijevi u vrijednost brzine strujanja zraka. Modeli Testo 440 i Testo 480 (op.a. model 400) imaju izbornike za mjerenje volumenskog protoka s k-faktorom. Dok se izračun srednje vrijednosti u više mjernih točaka može provesti izravno u vrijednostima m/s.
Česta tipična pogreška tijekom mjerenja Pitotovom cijevi javlja se ako se očekuje odnosno uzima srednja gustoća zraka od 1200 g/m3. Kada vršimo mjerenje protoka vanjskog zraka stvarna gustoća zraka može odstupati od srednje vrijednosti do ±10%. Mjerenje brzine strujanja zraka stoga ima faktor nesigurnosti do ±5%. Zbog toga je važno kada se koristi Pitotova cijev za mjerenje, da se u instrument unese točna gustoća zraka. To se može utvrditi pomoću tablica ili automatskog izračuna pomoću mjernih instrumenata kada se unesu vrijednosti temperature, relativne vlažnost i apsolutnog tlaka. Preduvjet za to je poznavanje vrijednosti lokalnog apsolutnog tlaka, temperature i vrijednosti relativne vlažnosti.
IZVOR
Testo Tips and tricks for air velocity measurements in ducts