Приборы, служащие для измерения скорости движения воздуха

Для определения скорости движения воздуха употребляются приборы, известные под названием анемометров; главную часть этих приборов составляет крыльчатое колесо с горизонтальною осью, укрепленное в ободе, вставляемом в отверстие канала, в котором желают определить скорость движения воздуха: движущийся воздух, производя давление на лопатки колеса, приводит последнее во вращательное движение, при чем - чем больше скорость движения воздуха, тем большее число оборотов в минуту делает колесо; следовательно, зная число оборотов и зависимость между этим числом и скоростью движения воздуха, можно определить последнюю. Зависимость эта может быть выражена следующим уравнением:

v = a + bn

где v - скорость движения воздуха, n - число оборотов в секунду, а и b - определенные численные коэффициенты, зависящие от устройства прибора; таким образом для определения скорости v - достаточно знать число оборотов n, для чего анемометры снабжают соответственными счетчиками.

На черт. 449 показан такой анемометр Комба; он состоит из горизонтальной оси, на которой насажены 4 лопасти из алюминия, наклоненные к оси под углом в 45°; ось на свободном конце снабжена бесконечным винтом а, сцепляющимся с зубчатым колесом с таким образом, что при одном повороте лопастей колесо с поворачивается на 1 зубец; колесо с имеет 100 зубцов и на своей оси снабжено собачкой, которая при полном повороте колеса (соответствующем 100 оборотам лопастей) передвигает, при помощи храпового колеса, соседнее зубчатое колесо на 1 зубец; на оси зубчатых колес прикреплены стрелки, указывающие при помощи делений на футляре число оборотов, при чем первая стрелка указывает число единиц оборотов лопастей, вторая - же число сотен оборотов. Анемометр имеет приспособление, при помощи которого можно производить расцепление и сцепление, бесконечного винта с зубчатым колесом. Для определения скорости движения воздуха анемометр с расцепленным винтом устанавливают в отверстие испытуемого канала и, когда движение лопастей установится, то при помощи шнура производят сцепление винта с зубчатым колесом, записав при этом время и начальное показание счетчика; по истечении некоторого времени (1 - 2 минуты) - передачу расцепляют и по показанию счетчика определяют искомую скорость по уравнению:

v = а + b n,

где n - есть число оборотов в секунду.

Следует здесь заметить, что коэффициенты а и b, даваемые конструктором, зависят не только от устройства прибора, но и от его состояния и с течением времени, вследствие истирания оси или загрязнений, несколько изменяются; поэтому время от времени следует производить проверку анемометра, определяя для него точное значение коэффициентов а и b. Для этой цели в закрытом помещении приводят анемометр в движение с определенною скоростью v₁ и замечают при этом число оборотов лопастей в секунду n₁; затем приводят анемометр в движение с другой определенною скоростью v₂, замечая снова число n₂ оборотов в секунду; тогда для этих двух опытов будем иметь:

v₁ = а + bn₁

v₂ = а + bn₂

то есть два уравнения с двумя неизвестными а и b, откуда последние и могут быть определены.

рис. 449

Анемометры описанного типа просты и дают достаточно точные результаты, но неудобство их состоит в необходимости производить постоянно расчет скорости по числу оборотов. Более удобными в обращении являются анемометры, в которых счетчики указывают непосредственно путь, пройденный воздухом, а не число оборотов лопастей; такой анемометр (Казелли) показан на черт. 450; он также состоит из крыльчатого колеса а, насаженного на горизонтальную ось и заключенного в обод с; ось также, как и у анемометра Комба, заканчивается бесконечным винтом, сцепленным с системою зубчатых колес, заключенных в коробку d, при чем сцепление винта с первым зубчатым колесом рассчитано таким образом, что передвижение этого колеса на 1 зубец соответствует пути воздуха в 1 метр; далее, при передвижении первого зубчатого колеса на 100 зубцов, второе сцепленное с ним зубчатое колесо, имеющее на окружности 10 зубцов, передвигается на 1 зубец, а затем при Передвижении второго колеса на 10 зубцов - 3-е колесо передвигается на 1 зубец и т. д. Стрелки, насаженные на осях этих зубчатых колес, показывают таким образом на циферблатах, изображенных на крышке коробки, - путь, пройденный в метрах, при чем первая стрелка указывает единицы до 100, вторая сотни, третья - тысячи метров и т. д. до 9.999.999 метров. Анемометр Казелли также снабжен приспособлением для включения и выключения счетчика; анемометр этот удобен в обращении и дает возможность производит весьма продолжительные наблюдения, но и здесь следует иметь в виду необходимость периодической проверки его.

Для определения скорости движения воздуха при помощи анемометра Казеллй - последний устанавливается в отверстие- испытуемого канала, при чем предварительно записывается показание счетчика, а затем, по истечении определенного времени, записывается второе показание его; разность между этими двумя показаниями даст путь, пройденный воздухом, при разделении же этой разности на продолжительность наблюдения в секундах- получим искомую скорость.

Для производства быстрых наблюдений - имеются подобные же анемометры с тою лишь разницею, что счетчик их автоматически включается через полминуты после установки анемометра в испытуемом отверстии и также автоматически выключается через 1 минуту после этого, что значительно упрощает наблюдения; показания этих анемометров дают таким образом непосредственно скорость в минуту. Такой анемометр (Фуэса) показан на черт. 451; анемометр проводится в действие передвижением рычага а при помощи привязанного к нему шнура; штифтики b и е служат для приведения указателя к нулю перед началом наблюдения.

рис. 450