СТЕНД ДЛЯ ПРОВЕРКИ КРЫЛЬЧАТКИ АНЕМОМЕТРА

Полезная модель относится к области аэрометрических измерений, в частности, к установкам для проверки таких средств измерения скорости воздушного потока, как анемометры.
Согласно требований ГОСТ ISO/IEC 17025-2019 «Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий», ГОСТ Р ИСО 5725-(1-6)-2002 «Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений» необходимо постоянно выполнять внутрилабораторный контроль качества результатов инструментальных измерений. Для этого осуществляют периодическую поверку анемометров. Для их поверки применяются аэрометрические установки.
Известна аэрометрическая установка [«Автоматизированная аэрометрическая установка - метрологическое обеспечение горнорудной анемометрии» С.З. Шкундин, проф. д.т.н., МГГУ А.В. Воронцов, аспирант, МГГУ, Журнал "Горная Промышленность" №2 2004 https://mining-media.ru/ru/article/newtech/1416-avtomatizirovannaya-aerometricheskaya-ustanovka-metrologicheskoe-obespechenie-gornorudnoj-anemometrii], представляющая собой аэродинамическую трубу, оснащенную образцовым анемометром и имеющую замкнутый контур обратной связи по скорости потока. Установка включает источник потока (вентилятор), систему соединительных воздуховодов и рабочее пространство, в котором располагается проверяемый анемометр. Крыльчатка анемометра приводится в движение электродвигателем. Электродвигатель контролируется частотным преобразователем. Измерения производятся в системе воздуховодов, в которой размещаются поверенный и проверяемый датчики поочередно. Информация с этих датчиков поступает в компьютер, где происходит ее дальнейшая обработка и хранение. Компьютер является основным звеном информационной цепи системы, так как к нему стекаются все показания датчиков, и он же, вырабатывает управляющие воздействия для электропривода.
Известная установка является конструктивно сложной, требует наличие компьютера и соответствующего программного обеспечения.
Из области техники известна установка аэродинамическая ПО-37М [https://all-pribors.ru/opisanie/41993-09-po-37m-43947], предназначенная для воспроизведения скоростей воздушного потока при поверке ручных анемометров. Установка представляет собой аэродинамическую трубу, в виде воздуховода, состоящую из подвижной входной части с раструбом специальной формы, формирующим воздушный поток, который создается с помощью вентилятора, состоящего из крыльчатки, электродвигателя постоянного тока с частотным управлением вращения электродвигателя. Недостатком является сложность конструкции и эксплуатации из-за необходимости монтажа/демонтажа промежуточных участков, в которых устанавливаются эталонные или поверяемые средства измерений.
Задачей решаемой полезной моделью является создание малогабаритного (для небольших помещений), переносного, простого в изготовлении и эксплуатации измерительного стенда для проверки достоверности показания анемометра многофункционального прибора Testo 445 или других аналогичных средств измерений скорости воздушного потока для выполнения внутрилабораторного контроля.
Предлагаемый стенд для проверки крыльчатки анемометра состоит: из корпуса, на котором смонтированы воздуховод с осевым вентилятором, приводимый в движение электродвигателем с частотным преобразователем; воздуховод образован: трубой диаметром 160 мм, длиной 400 мм, соединенной диффузором длиной 80 мм с трубой диаметром 60 мм длиной 520 мм, при этом в трубе диаметром 60 мм установлен струевыпрямитель, расположенный в начале или середине трубы; сразу за воздуховодом смонтирован фиксатор (держатель) крыльчатки анемометра.
Конструкция стенда поясняется схемой, где:
1. Корпус;
2. Осевой вентилятор ∅160 мм;
3. Электродвигатель;
4. Преобразователь частоты вращения электродвигателя;
5. Труба ∅160 мм, длиной 400 мм;
6. Труба ∅60 мм, длиной 520 мм;
7. Диффузор длиной 80 мм;
8. Струевыпрямитель;
9. Крыльчатка анемометра ∅60 мм (датчик - зонд);
10. Фиксатор крыльчатки;
11. Цифровой анемометр Testo 445.
Во время проведения рабочих измерений крыльчатка анемометра многофункционального прибора Testo 445 подвергается воздействию пыли, влаги, и т.п., приводящему к ее выходу из строя, что и выявляется при проверке. Предлагаемый стенд позволяет осуществлять регулярные проверки крыльчатки анемометра в лабораторных условиях.
Заявляемый стенд монтируется следующим образом. Корпус стенда 1 состоит из металлического профиля, к которому хомутом с резиновым профилем фиксируется осевой вентилятор 2. Осевой вентилятор 2 приводится в движение электродвигателем 3, управляемым преобразователем частоты вращения 4. Труба 5 к осевому вентилятору 2 крепится хомутом с резиновым профилем. Трубы 5 и 6 соединяются (соединение предпочтительно фланцевое) между собой диффузором 7 и образуют воздуховод. В трубе 6 установлен струевыпрямитель 8. Сразу за трубой 6 с помощью фиксатора 10 жестко закрепляется крыльчатка 9 анемометра 11. Установка фиксатора вне аэродинамической трубы позволяет без дополнительных усилий переустанавливать крыльчатки.
Испытание крыльчатки анемометра на заявляемом стенде происходит следующим образом. В фиксатор 10 устанавливается поверенная ранее крыльчатка анемометра. Осевой вентилятор 2 нагнетает воздух в воздуховод. Скорость воздуха регулируется путем изменения частоты вращения осевого вентилятора 2 с помощью преобразователя частоты 4, работающего от сети переменного тока 50 Гц, 220В. В воздуховоде заявляемого стенда, за счет использования струевыпрямителя 8 создается равномерный (ламинарный) поток воздуха, следовательно, скорость воздушного потока в точке замера будет постоянна по величине и направлению, что позволяет с высокой достоверностью выполнить измерения. Проводится серия замеров в разных диапазонах скоростей. При помощи зонда от крыльчатки 9 и анемометра 11, по полученным данным строится график скоростей. Затем в фиксатор 10 устанавливается испытуемая крыльчатка и с ней проводится серия замеров. Сравниваются показатели скоростных характеристик образцового и испытуемого анемометра. За образцовый анемометр принимается анемометр, прошедший поверку в специализированной организации и не использующийся для рабочих измерений на объектах. При показаниях скорости потока воздуха в пределах ± 5% от величины показания образцового анемометра, образец считается пригодным для дальнейшей работы. При показаниях скорости потока воздуха превышающего ± 5% от величины показания образцового анемометра - делается заключение о его непригодности в дальнейшей эксплуатации и испытуемый образец направляется в ремонт.
Заявляемая полезная модель имеет преимущество в виде малых размеров, при этом размеры составных частей воздуховода, и их соотношение подобрано таким образом, что позволяет, при общих малых размерах, создавать равномерный поток воздуха, постоянный по величине и направлению, что является важным условием при проверке точности показания анемометра.