Приборы и устройства для измерения расхода воздуха

Расход воздуха определяется как косвенным путем — измерением параметров, характеризующих среднюю или мгновенную скорость движения потока, так и прямым измерением объема воздуха, проходящего через измеряемое устройство в единицу времени.

Косвенные методы используются при измерении расхода воздуха с помощью дроссельных устройств — диафрагмы, сопла, трубки Вентури (рис. 5), а также насадки со свободным входом, так называемой коноидальной насадки.

Расход воздуха определяется в этом случае по перепаду статистического давления до (сечение А—А) и после (сечение Б— Б) сужения дроссельного устройства. Для измерения перепада давления применяют пьезометры и дифференциальные манометры.

Связь между перепадом давлений на дроссельном устройстве и расходом воздуха определяется из уравнения неразрывности и управления Бернулли:

где G_в — часовой расход воздуха;

μ — коэффициент расхода дроссельного устройства;

d — диаметр отверстия (сужения) дроссельного устройства;

∆р — перепад давления на дроссельном устройстве;

ρ_в — плотность воздуха.

Рис. 5. Дроссельные устройства:
а — с диафрагмой и распределением давления при протекании потока газа
через диафрагму; б — с соплом; в — трубка Вентури

Измерение объемного расхода воздуха осуществляется объемным расходомером или ротационным счетчиком, в корпусе которого установлено два ротора, вращающихся под действием давления движущегося воздушного потока с частотой вращения, зависящей от скорости потока.

По измеренному объему воздуха, прошедшего через расходомер за время т, определяется массовый расход воздуха за секунду: