,                       (6)

    

где Т - температура воздуха по показаниям сухого термометра аспирационного психрометра.    

   4. По градуировочной характеристике  (см. Прил.3) найти  значение   скорости движения воздуха V, соответствующее расчетному С_к.    

    

     Анемометр крыльчатый  (рис.2,б).  Позволяет измерять скорость движения воздуха от 0,3 до 10 м/с.  Прибор имеет крыльчатку,  вращающуюся под   действием потока воздуха. Вращение крыльчатки через отсчетный механизм передается стрелкам,  движущимся по градуированным  циферблатам. Включение и выключение отсчетного механизма производится   арретиром.    

    

Инструкция  по работе с крыльчатым анемометром 

   

    1. Записать  начальное показание N₁ стрелок на циферблатах.    

    2. Установить анемометр в рабочей  зоне так, чтобы ось вращения  крыльчатки  располагалась  параллельно направлению воздушного   потока.    

  3.  После  установления   равномерной   скорости   вращения крыльчатки  включить с помощью арретира  отсчетный механизм анемометра  и   одновременно секундомер.    

    4. Примерно через t=100 с после  начала  измерения  выключить   отсчетный механизм и секундомер.    

     5. Записать конечное показание  N₂ стрелок анемометра и продолжительность измерения в секундах.    

    6. Вычислить разность показания  анемометра N = N₂ - N₁. Повторить измерение не менее 3 раз.    

7. Определить среднее значение приращения  показаний  анемометра, приходящееся на одну секунду . 
8. Определить скорость движения воздуха  по  градуировочному   графику, имеющемуся  в  справочных  данных  к лабораторной работе   (см. Прил.4). 

              а)                                                            б)  

Рис. 2. Приборы  для измерения скорости движения воздуха: кататермометр (а), крыльчатый анемометр (б) 

Термоанемометр  ТАМ-1 - электронный прибор,  предназначенный   для измерения скорости движения воздуха и его температуры.  Принцип действия термоанемометра основан на зависимости электрических   параметров чувствительного  элемента  от скорости обдувающего его   воздушного потока и температуры воздуха.    

     Прибор состоит  из блока  управления 1 и термопреобразователя   3, соединенных кабелем 2  (рис.3). Термопреобразователь 3 содержит   два чувствительных элемента:  дифференциальную термопару, используемую при измерении скорости, и терморезистор, включенный в мостовую схему измерения температуры.     Термопреобразователь 3 закрыт защитным колпачком 4, который при проведении измерения скорости потока необходимо сдвигать в сторону ручки.

     На лицевой панели блока управления 1 установлены: переключатель режима работ 7,  потенциометр 6 "Установка нуля"  и  измерительный прибор 5.      

 Техническая  характеристика термоанемометра  ТАМ-1

   

     Диапазон измеряемых скоростей  воздуха от 0,1 до 2 м/с.  Диапазон  измеряемых температур от 5 до 40 ⁰С. Предел допускаемой основной погрешности измерения скорости V составляет (10 + 2/V) %.   Предел допускаемой основной  погрешности измерения температуры   составляет (5 + 25/Т) %. Время непрерывной работы термоанемометра не более 5 мин с перерывом не менее 10 мин.  Электрическое питание термоанемометра  осуществляется  от двух элементов типа 373   "Орион М" или от стабилизированного  источника  постоянного  тока   напряжением 3 В.    

    

  Инструкция  по работе с термоанемометром ТАМ-1

   

     1. Контроль  напряжения  источника  питания.  Переключатель 5   режима работ поставить в положение  " М ".  Стрелка измерительного   прибора при этом должна находиться  в пределах закрашенного участка  шкалы контроля питания.    

     2. Установить  термопреобразователь  прибора в исследуемой   точке рабочей зоны.    

      3. Переключатель  5 режима работ  установить в положение "V",   закрыть термочувствительный элемент  колпачком и выставить стрелку   прибора в нулевое положение, вращая ручку потенциометра 6.    

4. Сдвинуть  защитный колпачок с корпуса  термопреобразователя   и произвести отсчет скорости воздушного потока по шкале прибора.    

5. Переключатель  5 установить в положение "t"  и произвести   отсчет температуры воздуха .        

6. По окончании измерений  надвинуть  защитный  колпачок  на   термочувствительный элемент и выключить прибор,  установив переключатель в положение "0".

        

   Приборы для измерения  температуры воздуха     

    

     При выполнении лабораторной работы температуру воздуха  снаружи помещения измеряют с помощью спиртового термометра, а внутри   помещения - с помощью сухого термометра аспирационного психрометра и термоанемометра ТАМ-1.    

         

3. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ    

    

     В лабораторной работе для моделирования и измерения параметров микроклимата применяются различные электрические приборы, поэтому при  работе  на лабораторной установке следует руководствоваться ГОСТ 12.3.019-80 "Испытания и измерения электрические. Общие требования безопасности". 

Характеристика  опасных (вредных) факторов,    

создаваемых лабораторной установкой  

 

      При выполнении лабораторной  работы установка может создавать   следующие опасные факторы:    

- опасность поражения  электрическим током;    

- опасность пожара.      

  

 

Рис. 3. Термоанемометр ТАМ-1: 1- блок управления; 2 - соединительный кабель; 3 - термопреобразователь; 4 - защитный колпачек; 5 - измерительный прибор; 6 - потенциометр "Установка нуля"; 7 - переключатель режима работы 

 Установка  для экспериментального исследования  параметров метеорологических условий  и тепловых излучений использует электрическую энергию для питания моделирующих и измерительных  приборов   (термоанемометра ТАМ-1,  аспирационного психрометра,  гигрометра   "Волна-1М", тепловентилятора),  а поэтому имеется опасность поражения человека электрическим током. Электропитание приборов, входящих в состав установки, осуществляется от трехфазной сети переменного тока  с заземленной нейтралью.  Фазное напряжение в такой   сети составляет 220 В при частоте 50 Гц.  В случае  прикосновения   одновременно к нулевому и фазному проводам ток,  проходящий через человека, представляет смертельную опасность.    

     Опасность пожара  может  возникнуть при коротком замыкании в   электрической схеме приборов,  при искрении в контактах.      

Конструктивные  мероприятия, обеспечивающие    

повышение безопасности лабораторной установки 

   

     Конструкция установки выполнена  с учетом ОСТ 40.4-78 "Оборудование учебно-лабораторное. Общие технические требования".  В лабораторной установке  используются  стандартные приборы,  которые   удовлетворяют требованиям безопасной эксплуатации.    

     В целях  уменьшения  электрической   и  пожарной  опасности в   конструкции предусмотрены следующие мероприятия:    

• для подключения приборов к электрической сети применены кабели с надежной электрической изоляцией;    
• металлический  корпус  гигрометра  "Волна-1М"  имеет  клемму,   обозначенную знаком "Земля", которая предназначена для соединения   с нулевым проводом электрической сети (зануление);    
• в цепях питания приборов  применены  плавкие  предохранители,   размещенные в  местах,  обеспечивающих  свободный  доступ к ним в   процессе эксплуатации.    

4. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ    

    

     Применяя методы  и  приборы,  рассмотренные выше,  требуется   исследовать параметры микроклимата (метеорологические условия)  в   производственном помещении, сравнить их со значениями, указанными   в санитарных нормах (ГОСТ 12.1.005-88), определить суммарные теплопотери организма и указать, какую работу наиболее целесообразно   выполнять при данных метеорологических условиях.  Исходные данные (вариант)  для исследований  ( категория работ,  режим работы моделирующей установки )   задаются преподавателем,  справочные данные, необходимые для расчетов, помещены в Приложениях.    

     Выполнение лабораторной работы  разбито на два этапа:  экспериментальные  исследования параметров метеорологических условий и   расчет суммарных теплопотерь организма при работе в этих  условиях.    

    

Экспериментальное определение параметров    

метеорологических условий    

    

      После ознакомления  с   описанием   лабораторной   установки   (см.разд.2) студенты подключают тепловентилятор к сети и, нажатием заданных кнопок на его панели управления по варианту,  создают   поток воздуха,  моделирующий  метеорологические  условия в производственном помещении. Все результаты измерения заносятся в Табл. 1 (см. Приложение 7).

      Измерение параметров метеорологических условий производится  в  точке,  расположенной  в 1,5 м от пола и в   1,5 м от выходного сопла тепловентилятора.  Датчики измерительных   приборов закрепляются  в  штативе,  установленном на лабораторном   столе.    

      Вначале измеряется  температура воздуха снаружи и внутри помещения. Температура воздуха внутри помещения измеряется по показаниям сухого термометра  аспирационного психрометра, а также с помощью   термоанемометра ТАМ-1.

      Далее приступают к измерению влажности воздуха с помощью аспирационного психрометра и гигрометра  "Волна-1М".  Аспирационный   психрометр подготавливают  к  работе, для чего смачивают  водой резервуар   влажного термометра,  устанавливают в исследуемой точке  рабочей   зоны, включают вентилятор. Через 3-5 минут после пуска вентилятора снимают   показания термометров и записывают их в Табл.1 (см. Прил. 7). Используя значения Т и Т_в, по психрометрической таблице находят величину относительной влажности. Пусть по результатам измерения получено Т=20 ⁰С и Т_в=15 ⁰С. Тогда %. 

      При измерении влажности с  помощью  гигрометра   "Волна-1М" значение относительной  влажности считывают с его цифрового табло.

      Скорость  движения воздуха  в  исследуемой   точке рабочей зоны измеряют кататермометром, анемометром и термоанемометром.

        При измерении скорости движения  воздуха  кататермометром определяют  среднее время охлаждения от 38 до 35 ⁰С по результатам 3-х  измерений. Пусть в результате измерений у Вас получилось  при Т=20 ⁰С. По формуле (6) нужно вычислить  параметр охлаждения кататермометра   

             

мДж/(cм^2, с ^. град).

Тогда по таблице Приложения 3 значение скорости равно  V=1 м/с.   При измерении скорости движения воздуха анемометром определяют число оборотов стрелки анемометра за 100 секунд (разность между начальным  и конечным положениями   стрелок анемометра  через 100 с после снятия арретира).  Измерения повторяют 3 раза. Полученные значения числа оборотов усредняют, затем вычисляют среднее число оборотов за 1 секунду  и по градуировочному графику  определяют  скорость   движения воздуха  в  заданной точке.  Скорость движения воздуха с   помощью термоанемометра определяют по его показаниям в  соответствии с  инструкцией  по работе с прибором.