MIJLOACE DE MĂSURARE A VITEZEI AERULUI

http://adf.ly/EylhE

 

LUCRARE DE SPECIALITATE

PENTRU OBŢINEREA CERTIFICATULUI DE COMPETENŢĂ PROFESIONALĂ

 

Nivel 3

 

 

Elev:

SPECIALITATEA:  TEHNICIAN  MECATRONIST

 

 

Indrumător:

SESIUNEA

 

TEMA:

MIJLOACE DE MĂSURARE A VITEZEI AERULUI  

CUPRINS

1.     ARGUMENT

2.     GENERALITĂŢI

3.     MIJLOACE DE MĂSURE A VITEZEI AERULUI  -   

                                                                              ANEMOMETRE

3.1 Anemometre mecanice

3.2. Anemometre magnetice

3.3. Amnemomere termice

3.4. Anemografe

3.5. Anemometre digitale

4.     NORME DE TEHNICA SECURITĂŢII MUNCII ŞI PSI

5.     BIBLIOGRAFIE

 

 

 

 

 

1.     ARGUMENT

           Procesul de măsurare este partea integrantă si absolut necesară a oricărui tip de productie. In functie de tipul de productie , se aleg mijloace de masurare potrivite.

         Controlul trebuie sa asigure o productivitate corespunzatoare prelucrarii si executiei produselor sa fie cat mai economic (cota-parte care-i revine din pretul de cost al produselor sa fie cat se poate de redusa).

         Productivitatea inalta se poate realiza pe doua căi:

         1.Folosirea unor mijloace de control si masurare de inalta productivitate,proiecte si construite special sau adaptate la o anumita productie;

         2.Aplicarea unor metode de inalta productivitate,folosindu-se fie mijloace de masurare universale,fie mijloace speciale.

         Ambele cai trebuie sa conduca la micsorarea substantiala a numarului de controlori,in raport cu volumul de productie.

         Astfel , dupa cum s-a constatat practic controlul cu productivitate inalta reduce , pentru aceeasi cantitate de produse prelucrate , pana la de 10 ori numarul de controlori.

         Totodata , in pretul de cost al produselor , cota-parte care revine controlului se micsoreaza de la cateva procente , la cateva fractiuni de procente.

Măsurarea este operatia metrologica prin care o marime fizica este comparata cu unitatea de masura specifica.

         Obiectul purtator al marimii fizice se numeste măsurand.

          Rezultatul masurarii este valoarea efectiva V, care ne arata de cate ori unitatea de masura se cuprinde in marimea de masurat.

         V = =k               

unde :

         M – marimea de masurat;

         U.M – unitatea de masura;

         kR0

         Deci, V = k (U.M).

Masurarea se termina odata cu aflarea valorii V a marimii masurate si prezinta aspect cantitativ.

         De multe ori, aflarea rezultatului cantitativ al masurarii nu este suficienta. De aceea, in practica curenta, masurarea este, in mod frecvent, urmata de control si verificare.

         Controlul include notiunea de calitate, deoarece el presupune si un proces de comparare a valorii masurate cu o valoarea de referinta si, deci, stabileste concordanta cu normele initial impuse.

         Prin verificare se stabileste daca valoarea determinate corespunde valorii impuse, compararea facandu-se direct cu marimea impusa.

2 . GENERALITĂŢI

      Deplasarea aerului în sistemele tehnice poate influenţa fie pozitiv, fie negativ funcţionarea acestora, dar şi personalul care lucrează în medii cu aceste caracteristici.

        De aceea se impune determinarea exactă a valorilor vitezei de deplasare a curenţilor de aer, în scopul cunoaşterii parametrilor funcţionali şi a influenţei lor. De asemeni funcţionarea sistemelor tehnice în aer liber impune cunoaşterea aspectelor meteorologice, care pot influenţa şi modifica paframetrii tehnici ai instalaţiei în timp.

      Curenţii de aer sunt definiţi ca o componentă a mişcării orizontale a aerului.

Datorită turbulenţelor , caracteristicile instantanee ale vântului ( viteza, direcţia) variază foarte mult . Caracteristicile medii însă , pe intervale mari de timp, sunt relativ stabile.

     Pentru determinarea direcţiei şi vitezei aerului , la staţiile meteorologice se utilizează frecvent girueta Vild.

Fig 1.

Aceasta prezintă trei componente principale:

1.     o componentă pentru indicarea direcţiei vântului , formată dintr-o tijă metalică orizontală, prevăzută la unu din capete cu o sferă metalică, iar la celălalt capăt cu două plăci de asemenea metalice ( aşa numită pană de vânt), acest dispozitiv orientându-se cu contragreutatea în direcţia din care bate vântul,

2.     o componentă pentru indicarea valorii vitezei vântului , formată dintr-o placă metalică suspendată în partea superioară( orientată permanent perpendicula pe direcţia vântului ), care se poate roti sub acţiune vântului în faţa unui arc prevăzut cu dinţi indicatori pentru valoarea vitezei acestuia ( indicată în m/s)

3.     o componentă pentru indicarea punctelor cardinale, formată din mai multe tije metalice subţiri , plasate în plan orizontal, nordul fiind marcat distinct.

                Pentru determinări locale ale vitezei aerului , sunt utilizate anemometrele, având construcţii , dar şi principii de funcţionare diferite.

       Anemometrele pot fi :

-         mecanice

-         magnetice

-         termice

      Anemometrele pot fi utilizate atât în determinări de laborator, cât şi în ateliere, dar şi în exteriorul clădirilor.

3. ANEMOMETRELE

3.1.Anemometrele mecanice

Fig 2. Anemometru mecanic

    Cele mai simple anemometre sunt cele mecanice- figura 2, acestea fiind alcătuite dintr-un sistem de cupe orientate cu feţele concave ale cupelor în aceeaşi direcţie , putându-se roti sub acţiunea vântului. Mişcara de rotaţie a sistemului de cupe este transmisă unui instrument al cărui ac va indica deplasarea prin numărul de rotaţii efectuate pentru intervalul de timp al măsurătorii. Împărţind indicaţia istrumentului la intervalul de timp( măsurat cu un cronometru) , se va determina valoarea vitezei vântului, în m /s.

În figura 3. prezentăm un anemometru mecanic modern.

                                 Fig 3. Anemometru mecanic modern

  Sensorul de directia vantului este in pefect balans cu o contragreutate de aluminiuprotejat cu polimeri.
   Anemometrul este construit dintr-un plastic special protejat de radiatiile solare.
  Ansamblul este unul standard de inalta acuratete.
   Se pot utiliza si in constructii de cladiri inalte, poduri, se pot echipa macarale si alte utilaje sensibile la actiunea vantului.
   Se utilizeaza si in constructia si monitorizarea releelor de telefonie, televiziune s.a.
   Se pot seta frecventele inregistrarilor dupa nevoie.

3.2.         Anemometrele magnetice

    Anemometrle a căror funcţionare se bazează pe fenomenul de inducţie electromagnetică se numesc anemometre magnetice. Ele prezintă la parte ainferioară a sistemului de cupe un sistem de magneţi permanenţi dispuşi pe două cercuri concentrice, cu polii diferiţi faţă în faţă-  fig 4.

Fig 4 Anemometru magnetic

  Prin rotirea sistemului de cupe, ce va antrena şi sistemul de magneţi, secreează un câmp magnetic rotitor ce va acţiona asupra unei piese metalice prevăzută cu un ac indicator. Diviziunea ce corespunde pziţiei acului indicator pe scală indică valoarea vitezei vântului , îm m/s.

3.3 Anemometrele termice

      Anemometrele termice se bzează pe răcirea produsă de vânt , asupra unui fir încălzit, fiind stabilită o relaţie între căldura cedată de sistem sub acţiunea vântului şi valoarea vitezei acestuia.

3.4. Anemografele

Pentru înregistrarea direcţiei vântului ş a valorii vitezei acestuia, pentru un interval de timp, sunt folosite anemografele. Şi acestea prezintă construcţii şi principii de fucţionare diverse.

    Astfel de instrumente permit înregistrări atât ale valorii vitezei vântului, ale direcţiei acestuia, precum şi valoarea medi pentru intervalul de timp dat. Unul dintre aceste instrumente este anemograful universal Dines- figura 5

Fig. 5. Anemogaful Dines

    Acesta este prevăzut cu tuburi barometrice , denivelarea coloanei de lichid din acestea fiind proporţională cu pătratul vitezei de curgere a aerului.

      Principalele părţi componente acle acestui tip de anemograf sunt:

-         o componentă pentru determinarea direcţiei vântului echivalentă celei a giruetei

-         un sistem de cupe

-         un sistem de transmisie

-         un sistem înregistrator- prevăzut cu un mecanism de ceas şi un mecanism cu plutitor- diagramele fiind fixate pe un tambur ce se poate roti.

Valorile vitezei vântului , în km/h , sunt înregistrte pe diagrame, în zona mediană a acestora . În partea superioară a diagramelor este înregistrată , printr-un sistem cu două peniţe, direcţia vântului. Una dintre peniţe marchează direcţiile cuprinse între Sud şi Nord, trecând prin Est , iar cea inferioară, direcţiile  cuprinse între Nord şi Sud trecând ărin Vest. Acets tip de anemograf permite de asemenea şi marcarea valorii medii , pentru un interval de timp dat , a vitezei vântului.

Un anemograf modern prdus de Duchwind SRL Romania este cel din figura 5.

Fig. 5. Anemograf

  Pe platformele meteorologice se regăsesc mijloacele clasice de măsurare a vitezei şi direcţiei vântului, datorită fiabiliăţii mari pe care acestea o au, chiar dacă soluţiile computerizate sunt extrem de precise.

Fig 6. Platformă metorologică cu dotări clasice

3.5 . Anemometre digitale

     În prezent industria de profil a creat o serie de tipuri de anemometre moderne, digitale cu precizie deosebită de măsurare .

  Prezentăm în continuare câteva tipuri de anemometre digiatle , cu caracteristicile lor tehncie, care le fac deosebite şi decid alegerea lor pentrudiferite scopuri de măsurare.

Anemometrul  Windmaster - produs defirma German Electronics

 

                                                  Fig 7

Este util pentru diverse tipuri de activităţi în aer liber, inclusiv sporturi nautice, paraşutism, zbor cu parapanta etc., asigurându-vă avantajul unei măsurări corecte a vitezei vântului.
Utilizează turbină cu cupe şi este total independent de direcţia vântului, oferind rezultate de precizie.
Pe afişajul mare sunt indicate valorile actuale, medii, maxime şi Beaufort.
Unităţi de măsură: km/h, nod, m/s, mph.
La baza carcasei există un filet care permite fixarea anemometrului.

Util pentru diverse tipuri de activităţi în aer liber, inclusiv sporturi nautice, paraşutism, zbor cu parapanta etc., asigurându-vă avantajul unei măsurări corecte a vitezei vântului.
Utilizează turbină cu cupe şi este total independent de direcţia vântului, oferind rezultate de precizie.
Pe afişajul mare sunt indicate valorile actuale, medii, maxime şi Beaufort.
Unităţi de măsură: km/h, nod, m/s, mph.
La baza carcasei există un filet care permite fixarea anemometrului.

 Testo 435-  termo anemometru - produs de firma Testo AG Germania

            

                                                 

                                                                Fig 8.

Este un  concept foare robust , rezistent la şocuri, cu posibilitatea de transmitere a datelor wireless la 20 m de un calculator. Măsoară viteza vântului, temperatura , umiditatea.

Are prosobilitatea de transmitere directă a datelor la o imprimantă prin infraroşu.

Testo 417   - termo-anemometru cu sonda integrata cu elice- produs de firma Testo AG Germania

Are o elice de dimensiuni medii (100 mm diametru)HOLD/MAX/MIN 0,3...20 m/s

 

Fig 9.

  Recunoaşte direcţia vântului şi volumul măsurat. Este precis şi are memorii multimple.

Anemometrul AM 81  - produs de PCE GROUP  Germania - producator de instrumente de masura si control pentru sectorul profesional din Uniunea Europeana.

Fig 10. Anemometrul AM 81

Anemometrul PCE AM81 este un bun instrument pentru a masura viteza vantului. Memoreaza functiile max, min,stop si afiseaza rezultatul in diverse unitati de masura.

Date tehnice 
De timp:
0.4 ... 30,0 m/s
1.4 ... 108.0 km / h
0.8 ... 58.3 noduri
0.9 ... 67.0 mile / h
80 ... 5910 ft / min 
Rezolutie  0,1 m/s
Precizia  ±3 %  
Afisaj:  8 mm LCD  
Alimentare: 1 x 9 V  baterie
Dimensiuni  156 x 60 x 33 mm
Greutate: 160 g 
Ambient temperatură 0 ... 50 °C 
Ambient Umiditate 0 ... 80% RH 

Aparat mobil de monitorizare vânt - produs de firma Young - UK

Fig . 11

Aparat portabil de inalta precizie, mobil, pentru masurarea vitezei si directiei vantului.

Se pote utiliza pentru determinarea potentialului eolian in momentul masuratorii cat si pentru inregistrari de scurte durate.

Afiseaza si inregistreaza viteza, directia vantului si alti parametri solicitati in acest gen de masuratori.

          7. NORME DE TEHNICA SECURITATII MUNCII

Probleme cu caracter organizatoric aferente activitatii de masurare pot influenta hotarator (direct sau indirect) producerea accidentelor de munca sau a imbonavirilor profesionale, a securitatii personalului si a aparatelor (instalatiilor),

Din această cauză, se va acorda o atentie deosebita urmtoarelor elemente:

-controlul frecvent a conditiilor la locul de munca;

-controlul dotarii instalaiilor si al aparatelor cu dispozitive de tehnica securittaii muncii, precum si a personalului, cu echipament si materiale de protecie, inainte de inceperea lucrului;

-organizarea locului de munca si a activitatii respective;

-asigurarea disciplinei in munca;

-supravegherea permanenta a elevilor, sub aspectul respectarii normelor de protectia muncii;

-lucrarea de laborator se va executa numai dupa verificaea montajului de catre profesor, respectand indrumarile si indicatiile profesorului;

- nu se va lucra cu mainiie ude si nu se vor atinge partile aflate sub tensiune,nu se va efectua nici-un fel de modificari asupra montajului, atata timp cat acesta se afla sub tensiune;

- se vor utiliza echipamentul si materialele de protecrtie individuala.

Este strict interzisa orice modificare a destinatiei aparatului sau a utilajului, daca acestea contravin normelor si regulamentelor in vigoare.

Existenta si buna functionare a aparatelor de masura si control si a dispozitivelor de protectie a muncii fac parte din buna organizare a locului de munca.

La fiecare loc de munca, vor fi afiate vizibil  instruciunile de protecia a muncii si de lucru, insotite schemele aparatelor si ale utiajelor si de instructiunile de folosire.

Laborantii si profesorii sunt obligati sa asigure organizarea corespunzatoare a activitaii, la fiecare loc de munca, in conditii de securitate a personalului si a aparatelor, prin:

-verificarea bunei functonari a aparatelor si instalatiilor, luand masuri operative de remediere a deficientelor

-verificarea modului in care sa intretin aparatele,instalatiile si legarea la pamant si la nul a celor care pot produce accidente prin electocutare;

-instruirea corespunzatoare a elevilor , verificarea cunostintelor acestor , mentinerea stricta a ordinii si disciplinei;

-repartizarea sarcinilor , indrumarea si controlul operatiilor , asigurarea asistentei tehnice permanente;

-asigurarea iluminatului , a incalzirii si a ventilatiei in laborator.

Personalul desemnat poate indeplini lucrarile de verificare numai dupa ce si-a insusit temeinic urmatoarele cunostinte:

-regulamentrul de ordine interioara a umiditatii;

-legislatia de protectie a muncii in vigoare , aferenta activitatii respective;

-normele de protectie a muncii,generale si cele specifice locului de munca;

-instructiunile de lucru;

-notiunile de prim-ajutor.

                              5. BIBLIOGRAFIE

1.     www. instrumente-de-masura.ro

2.     www.germanelectronics.ro

3.     www.testline.ro/vitaer

4.     www.metromat.ro

5.     www.didactic.ro

6.     www.aparatura-de-laborator.ro