TOSIASIAT ILMAN NOPEUS
Tietoa ilman nopeudesta / ilmavirrasta
Tietoja ilman nopeudesta, ilmavirrasta, poisto- ja tuloilmasta, erityyppisten mittausten antureista ja käytännön vinkkejä mittauksista kanavissa, kanavien ja säleikköjen yli sekä kanavamittausten tekemisestä.
Ilman nopeus on ilman nopeus kiinteän pisteen, kuten anturin, yli. Se ilmaistaan yleensä yksikkönä m/s (tästä huolimatta mittalaitteita kutsutaan yleensä ilmavirtamittareiksi, koska lähes aina halutaan mitata ilmavirtaa).
Ilmavirta on kiinteä ilmamäärä (tilavuus), joka kulkee tietyn pisteen ohi tietyn ajanjakson aikana, ja se ilmaistaan tavallisesti l/s tai m³/h.
Anturi ilman nopeuden mittaamiseen.
Kuumalanka-anturit.
Kuumalanka-antureiden periaate perustuu lämmitettyyn elementtiin, josta lämpö johdetaan pois kylmemmän ilmavirran avulla.
Lämpötila pidetään vakiona säätöpiirin avulla. Säätövirta on suoraan verrannollinen ilman nopeuteen.
Kun kuumalanka-antureita käytetään turbulenttisissa virtauksissa, lämmitettyyn elementtiin kohdistuu vaikutuksia useista eri suunnista, mikä voi vaikuttaa mittaustulokseen.
Tämä voidaan välttää suurelta osin varmistamalla, että kanavassa on riittävän pitkä suora osuus ennen ja jälkeen mittauspisteen.
Pitot-putket (prandtl-putket).
Pitot-putken etummaiseen aukkoon kohdistuu kokonaispaine (dynaaminen + staattinen paine) kanavassa, ja se johdetaan pisteeseen a, joka on liitetty diff-paineen mittauslaitteen tai -anturin plusnippaan.
Staattinen paine otetaan vastaan pitot-putken sivuaukkojen kautta ja ohjataan pisteeseen b, joka on kytketty laitteen negatiiviseen nänniin. Tuloksena saatu diff-paine on suoraan verrannollinen ilman nopeuteen kanavassa, ja se muunnetaan alla olevan kaavan mukaisesti.
v = ilman nopeus m/s
s = Pitot-putken kerroin
r = ilman tiheys kg/m3
p = paine-ero Pascalina
HUOMIO! Ilmankosteus ja absoluuttinen paine vaikuttavat yleensä vain vähän ilman tiheyteen. Lämpötila voi kuitenkin vaikuttaa merkittävästi, jos se poikkeaa suuresti huoneen lämpötilasta.
Vauhtipyörän anturi.
Siipipyöräanturien mittausperiaate perustuu pyörimisliikkeen muuntamiseen sähköisiksi signaaleiksi.
Virtausaine saa juoksupyörän pyörimään. Induktiivinen rajakytkin ”laskee” juoksupyörän kierrokset ja tuottaa pulssisarjan, joka muunnetaan mittauslaitteessa nopeusarvoksi (yleensä m/s).
- Halkaisijaltaan suuret juoksupyöräanturit (ø 60 mm ja ø 100 mm) soveltuvat turbulenttisten virtausten mittaamiseen (esim. ilmanvaihtosäleiköissä) pienemmillä tai keskinopeuksilla.
- Pienet halkaisijat soveltuvat paremmin mittauksiin kanavissa, joiden poikkipinta-alan on oltava 10 kertaa suurempi kuin anturin halkaisija.
- Halkaisijaltaan 16 mm:n kenno on osoittautunut erittäin monipuoliseksi. Se on riittävän suuri, jotta sillä on hyvät käynnistysominaisuudet, ja riittävän pieni, jotta se pystyy käsittelemään jopa 50 m/s:n nopeuksia.
Tärkeää! Antureiden sijainti ilmavirrassa.
Kaikkien anturityyppien – kuumalanka-anturin, siipipyörän ja pitot-putken – osalta on erittäin tärkeää, että ne on suunnattu suoraan ilmavirtaa kohti. Käännä anturia siksi, kunnes mittauslaite näyttää enimmäisarvon. Vasta sitten voidaan lukea mittausarvo. Oikea kulma ilmavirtaan nähden on erityisen tärkeää mitattaessa pitot-putkilla.
Ilmavirran mittaus.
Ilmanvaihtokanavan läpi tai diffuusorista tai säleiköstä ulos tai sisään kulkevan ilmamäärän (l/s tai m³/h) määrittämiseksi on olemassa useita menetelmiä. Kanavamittauksissa käytetään tavallisimmin kuumalanka-, pitot-putki- tai siipipyöräantureita, jos kiinteitä mittauslaitteita ei ole käytettävissä. Poistoilmahajottimissa käytetään yleensä kannua, jonka kapeaan osaan on asennettu anturi. Tuloilmasäleiköiden mittaamiseen tarvitaan erityinen tuloilmasäleikkö, jossa on suuret aukot kummallakin puolella, osittain siksi, että se kattaa säleikön koko pinnan, ja osittain siksi, että ilmanvaihtojärjestelmään ei synny liian suurta painehäviötä.
Mittaus kanavassa.
Jos mahdollista, mittaus olisi tehtävä kanavan suorasta osasta. Suoran kanavapätkän on oltava vähintään viisi kertaa kanavan sisähalkaisijan pituinen ennen mittauspistettä ja kaksi kertaa sen jälkeen. Virtausprofiilia ei saa häiritä millään tavalla läpivienneillä, kaltevilla osuuksilla, kulmilla jne. Koska ilmavirtaus on erilainen kanavan poikkileikkauksen eri osissa, mittaukset on tehtävä useista eri kohdista ja niistä on laskettava keskiarvo ennen tilavuusvirraksi muuntamista. Huomaa myös, että anturin halkaisija ei saisi olla suurempi kuin kanavan halkaisija 1:30, jotta anturin vaikutus ilmavirtaan olisi mahdollisimman pieni.
Mittaaminen läppien ja ristikoiden yli.
Useimmissa diffuusoreissa ja säleiköissä on nykyään kiinteät mittausaukot, joissa ilmavirta voidaan laskea paineen mittauksen avulla. Jos näitä ei ole saatavilla tai jos suuttimen spesifikaatioita on vaikea löytää, tarvitaan mittausta erityyppisillä suuttimilla.
Poistoilman tuloaukot: ilmavirta mitataan tuloaukon yli poistoilmasuuttimen ja ilman nopeuden mittauslaitteen yhdistelmällä. Ilmavirta lasketaan laitteessa työntövoimakertoimen avulla.
Tuloilmasuutin: vaatii erikoissuuttimen, jolla on tietty pituus ja suuret aukot, jotka minimoivat painehäviön ja turbulenssin vaikutuksen mittaukseen. Mittaustulos ilmoitetaan suoraan l/s tai m³/h.
Vertailuannoksen mittaus.
Hieman suurempia ilmanvaihtojärjestelmiä säädettäessä on tarpeen valvoa järjestelmän kaukaisessa päässä olevaa anturia, niin sanottua vertailuanturia. Aiemmin tarvittiin henkilö, joka valvoi tätä anturia ja ilmoitti sen lukemat säätäjälle. Nyt on olemassa nykyaikaista tekniikkaa, joka valvoo jatkuvasti vertailulaitetta ja välittää lukemat säätölaitteelle mobiiliverkon ja sovellusten kautta, jotka toimittavat räätälöityjä tietoja.
Ruotsalainen standardi SS-EN 16211:2024.
Ilmankäsittely – Kenttämenetelmät ilmavirran mittaamiseksi
Tässä julkaisussa kuvataan ilmavirtojen mittausstandardit ja -menetelmät. Se kattaa myös edellä kuvattuja yksityiskohtia ja menetelmiä enemmän. Sitä voi tilata SIS:stä, Ruotsin standardointilaitoksesta tai Svensk Byggtjänstistä.
Esimerkki Nordtecin ilmavirtamittarista.
Käsiväline
Testolla on laaja valikoima kannettavia käsilaitteita ilman nopeuden ja ilmavirran mittaamiseen. Lisäksi laaja valikoima antureita ja lisävarusteita lähes kaikkiin mahdollisiin sovelluksiin.
Stosar
Poistoilman mittaukseen tarkoitettujen pienempien antureiden lisäksi on myös testo 420, jota voidaan käyttää sekä tulo- että poistoilman mittaukseen. Ilmavirran tasasuuntaajat tuottavat tarkat mittaustulokset.
Viiteäänitasomittari ilmanvaihdon säätöä varten
Liitetty, luotettava mittaus. Mittausarvot päivittyvät sekunneissa. Ilmanvaihdon säätäminen ei ole tämän helpompaa.