Działalność | Skład osobowy | NASZA OFERTA

 


 


Laboratorium Pomiarów Przepływu / Powiększ

LABORATORIUM WZORCUJĄCE WENTYLACYJNE PRZYRZĄDY POMIAROWE

 


 

Działalność

W związku z rosnącą ilością zamówień na wzorcowania anemometrów, ciśnieniomierzy, barometrów i psychrometrów, początkowo z przemysłu górniczego, a później również i z innych jednostek zajmujących się wentylacją, dyrektor Instytutu w dniu 10.05.2004 r. powołał w Zakładzie Fizyki Przepływów Laboratorium Wzorcujące Wentylacyjne Przyrządy Pomiarowe.

Laboratorium Wzorcujące Wentylacyjne Przyrządy Pomiarowe zajmuje pomieszczenie o powierzchni 87 m2, w którym znajduje się tunel aerodynamiczny, umożliwiający adiustację i wzorcowanie różnego typu anemometrów w zakresie prędkości powietrza od 0,1 do 40 m/s w dwóch podzakresach: od 0,1 do 1,5 m/s i od 1,5 do 40 m/s.

Do adiustacji i wzorcowania ciśnieniomierzy wskazujących i przetworników ciśnienia względnego i różnicowego Laboratorium Wzorcujące Wentylacyjne Przyrządy Pomiarowe wyposażone jest w wzorcowe mikromanometry hydrostatyczne i precyzyjny elektroniczny ciśnieniomierz, posiadające świadectwa wzorcowania GUM. Mikromanometry hydrostatyczne umożliwiają adiustację i wzorcowanie w zakresie ciśnień względnych do 50 mbar i do 200 mbar, a ciśnieniomierz elektroniczny pozwala wzorcować w zakresach 0 do 20 kPa, 0 do 200 kPa i 0 do 1000 kPa. Przyrząd ten, wraz z dokładnym barometrem rtęciowym służy również w Laboratorium Wzorcującym Wentylacyjne Przyrządy Pomiarowe do adiustacji i wzorcowania mierników ciśnienia absolutnego, w tym różnego typu barometrów (z wyłączeniem barometrów rtęciowych).

Laboratorium Wzorcujące Wentylacyjne Przyrządy Pomiarowe wyposażone jest również w komorę temperaturową z układem regulacji temperatury w zakresie od 0 do +35 oC i z kontrolnymi termometrami elektronicznymi: kwarcowym i rezystancyjnym platynowym. Do sprawdzanie termometrów kontrolnych służy układ do odtwarzania punktu topnienia lodu. Wyposażenie to pozwala wzorcować termometry, zwłaszcza termometry psychrometrów Assmanna.

Wyposażenie pomiarowe Laboratorium Wzorcującego Wentylacyjne Przyrządy Pomiarowe pozwala wykonywać wzorcowania przyrządów pomiarowych stosowanych w wentylacji górniczej oraz w wentylacji budowlanej przemysłowej i mieszkaniowej.

Laboratorium Wzorcujące Wentylacyjne Przyrządy Pomiarowe, jako jednostka organizacyjna Instytutu Polskiej Akademii Nauk, oprócz wykonywania wzorcowań prowadzi badania naukowe w ramach prac statutowych. Badania te obejmują:

  • opracowywanie nowych metod i przyrządów pomiarowych dla zastosowania w pomiarach wentylacyjnych,

  • opracowanie procedur pomiarowych dla nowych metod i przyrządów pomiarowych w zakresie pomiarów wykonywanych w laboratorium, wytworzonych w laboratorium, w pracowniach Instytutu lub pozyskanych ze źródeł zewnętrznych,

walidację ww. procedur.

 


 

Zastosowania tunelu

Podstawowym urządzeniem pomiarowym Laboratorium jest tunel aerodynamiczny z obiegiem otwartym. Tunel przeznaczony jest głównie do wzorcowania i badania:

  • anemometrów ręcznych i stacjonarnych, m.in.:

    • skrzydełkowych

    • czaszowych

    • ultradźwiękowych

    • termoanemometrów

  • rurek Prandtla

  • przepływów wokół modeli

  • określania wielkości sił działających na model

  • wizualizacji niektórych form przepływu

  • niektórych zjawisk zanieczyszczenia atmosfery

  • innych prób i badań

 


 

Istotną cechą tunelu aerodynamicznego jest możliwość stabilnego przepływu powietrza w komorze pomiarowej w zakresie od 0.05 do 40 m/s. Podstawowe przyrządy do pomiaru prędkości przepływu, to kryza pomiarowa dla małych prędkości od 0.05 do 2 m/s, oraz rurka spiętrzeniowa Pitot-Prandtla dla zakresu prędkości od 2 do 40 m/s. Tunel aerodynamiczny jest stale modernizowany, dotyczy to w szczególności przyrządów pomiarowych, napędu i wibro-izolacji. Celem utrzymania dużej sprawności tunelu prowadzi się prace badawcze, których celem ma być określenie:

  • charakterystyki tunelu

  • sprawności energetycznej tunelu

  • współczynnika i natężenia turbulencji

  • rozkładu ciśnienia

  • zależności prędkości przepływu powietrza w komorze pomiarowej od prędkości obrotowej wentylatora

 


 

Opis tunelu

Tunel w obiegu otwartym został wg założeń IMG PAN zaprojektowany i wykonany na Wydziale Mechanicznym Energetyki i Lotnictwa Politechniki Warszawskiej w latach 1968 - 1971. Całkowita długość tunelu wynosi 10m, posiada dwie komory pomiarowe o wymiarach 630x815x1250 mm oraz 2650x1990x1250 mm. Wszystkie elementy tunelu wykonane zostały z drewna.

Wytworzenie przepływu powietrza umożliwia wentylator łopatkowy o średnicy 1140 mm. Do napędu wentylatora zastosowano silnik prądu stałego z układem tranzystorowym do regulacji obrotów. Równomierność prędkości obrotowej wentylatora zapewniona jest w całym zakresie prędkości przepływu powietrza. Moc maksymalna układu napędowego wynosi 13 kW. Wentylator tunelu posiada rezerwowy napęd tranzystorowy.

Do pomiaru prędkości przepływu stosuje się metodę pośrednią, wykorzystującą rurkę spiętrzeniową Pitot-Prandtla. Do pomiaru ciśnienia dynamicznego na rurce spiętrzeniowej i kryzie pomiarowej służą manometry projekcyjne typu Betz o zakresie 0-39.3 mbara i rozdzielczości 0.01 mbara, posiadające świadectwo wzorcowania wydane przez Główny Urząd Miar.

Do określenia aktualnej gęstości powietrza służy barometr rtęciowy precyzyjny firmy Lambrecht, oraz psychrometr Assmana. Do obliczeń wielkości aerodynamicznych, związanych z wzorcowaniem służy system komputerowy, który generuje protokół pomiarowy, lub świadectwo wzorcowania dla danego typu anemometru. System komputerowy może pracować "on line" z tymi anemometrami, które posiadają wyjście z elektrycznym sygnałem pomiarowym.

Ocenia się, że prędkość przepływu wyznaczona jest z niepewnością pomiaru:

  • +/- 0.05 m/s w zakresie prędkości 0.1 - 1.8 m/s

  • +/- 0.075 m/s w zakresie prędkości 1.8 - 6 m/s

  • 1.2 % w zakresie prędkości 6 - 40 m/s

 


 

Wiarygodność wyników pomiarów

Laboratorium IMG PAN brało udział w projekcie EUROMET Project No. 388 Intercomparison of Anemometers razem z laboratoriami z następujących krajów: Belgia, Dania, Finlandia, Francja, Niemcy, Włochy, Japonia, Holandia, Szwajcaria, Anglia, Stany Zjednoczone.

Osiągnięte wyniki w pełni potwierdziły jakość metrologiczną tunelu aerodynamicznego i stosowanych metod pomiarowych.

NASZA OFERTA