5. Proudění vzduchu
Vítr je základní meteorologický prvek
popisující pohyb vzduchu v určitém místě atmosféry v daném časovém okamžiku
vzhledem k zemskému povrchu. Za vítr se považuje jen horizontální složka
vektoru větru.
Jde o pohyb vzduchu způsobený rozdíly
atmosférického tlaku, které jsou samy důsledkem různých teplot a jim
odpovídajících různých hustot vzduchu. Proudění vzduchu z míst vyššího tlaku
vzduchu do míst nižšího tlaku vzduchu a tím i rychlost větru závisejí na
velikosti tohoto rozdílu. Vzduch proudí vždy z míst s nižší teplotou,
kde je vyšší tlak vzduchu do míst s teplotou vyšší, kde je tlak vzduchu
nižší. Vzduch ve stáji proudí jak turbulentně (vířivě), tak i přímočaře.
Ovlivňují to konstrukce, systémy větrání, otevírání oken a vrat, výskyt
netěsností apod. a vznikají tak velice složité a nerovnoměrné poměry
v proudění vzduchu. Směr proudění vzduchu lze jen velmi nesnadno
odhadnout. Přiváděný chladnější a těžší vzduch klesá k podlaze a po ohřátí
se jako teplejší proud rozptyluje vzhůru ke stropu.
5.1. Fyziologický význam proudění vzduchu
Chceme-li zhodnotit vliv proudění
vzduchu na organismus, musíme znát jak směr proudění vzduchu, tak rychlost
proudění. Význam proudění vzduchu spočívá v ochlazování kůže zvířat a
v ovlivňování vydávání tepla z organismu zvířat. Jeho účinek se
zvyšuje u zvířat nedostatečně osrstěných s malou vrstvou podkožního tuku,
resp. na těch částech těla, které jsou nedokonale osrstěné, jako je mléčná
žláza.
Vzduch se má v dosahu zvířat při
optimálních teplotách pohybovat maximálně do rychlosti
Za průvan se považuje stav, kdy
rychlost proudění vzduchu převyšuje
Při měření proudění vzduchu sledujeme
jeho dvě základní charakteristiky:
1. Směr
2. Rychlost
Metody používané k detekci obou
charakteristik proudění se dále dělí v závislosti na tom, zda se měření
provádí ve venkovním prostředí (zpravidla vyšší hodnoty proudění) nebo
v uzavřeném případně polouzavřeném prostředí stáje.
5.2.1. Měření směru proudění vzduchu
Ve venkovním prostředí se směrem větru se rozumí směr, odkud vítr
vane. Udává se obvykle v úhlových stupních (např.: 90° = východní vítr, 180° =
jižní vítr, 270° = západní vítr, 360° = severní vítr, 0° = bezvětří atp.),
případně v desítkách stupňů azimutu (celkem se tedy rozlišuje 36 směrů
větru 01 - 36).
Směr větru se nejčastěji určuje
pomocí větrných směrovek, které se umísťují na stožárech ve výšce 10 metrů nad
zemským povrchem. V této výšce je rušivý vliv místních překážek a terénu
výrazně menší než v těsné blízkosti povrchu.
Příklady větrných směrovek:
Obrázek č.40 Panelová jednotka pro měření směru větru
Jde o zařízení určené jako informační
zobrazení směru větru ve stupních větrné růžice. Směrovka je s panelovou
jednotkou propojena 2-žilovým stíněným kabelem.
Tato směrovka větru je lineární
analogový převodník pro měření směru větru. Směrovka je tvořena duralovým
tělesem s komaxitovou povrchovou úpravou, v němž je na nerezových ložiscích upevněn
lineární drátový potenciometr (5 nebo 10 kOhm) s 20° přerušením.
K určování směru větru lze též
použít umělý dým pro filmové účely.
Umělý dým je suchá sypká směs,
zatříděna dle vyhlášky ČBÚ č. 174/92 Sb. ve třídě II. Tato směs po iniciaci
hoří za vývoje velkého množství hustého dýmu. Lze ji používat pouze ve volném
terénu mimo dosah obytných a hospodářských budov. S dýmem může pracovat
pouze osoba zaškolená.
Postup při práci s filmovým
dýmem:
1. Dle požadovaného efektu se nasype
určité množství slože na nehořlavou podložku při dodržení všech bezpečnostních
a protipožárních opatření (cca 4 – 5 polévkových lžic). Takto nasypaná slož se
zasype vrstvou cca 0,5 cm suché hlíny nebo písku.
2. Do dýmové slože se zasune stopina
(nastříhaný zápalný knot) tak, aby vyčnívala alespoň 40 cm.
3. Konec stopiny se zapálí a obsluha se
vzdálí, aby byla mimo dýmový oblak, který má dráždivé účinky.
4. Po vývinu dostatečného množství dýmu
pozoruje obsluha jeho pohyb.
!!! Zásady bezpečné manipulace s filmovým dýmem !!!
1.
Při manipulaci se složí
musí mít obsluha pracovní oděv bez syntetických vláken, vodivou obuv, gumové
rukavice, těsné ochranné brýle a protiprachový respirátor.
2.
Zakazuje se manipulovat
s dýmovou složí ve skladě.
3.
Při manipulaci se složí se
nesmí prášit, vyvolávat tření nebo úder.
4.
Slož musí být skladována
v původních obalech při běžné teplotě, v suchých skladech bez
přítomnosti jiných látek nebo hořlavin.
Ve stájovém prostředí je určení směru
proudění vzduchu obtížnější, jednak z důvodů výskytu zpravidla výrazně
nižších hodnot proudění (obtížná detekce), jakož i problematické stanovení
převládajícího směru (často nekonstantní, až turbulentní charakteristika
proudění). Je tedy nutné použít podstatně citlivějších metod, nejčastěji na
bázi vývinu určitého množství dýmu a následného pozorování jeho pohybu
v různých směrech. Za tímto účelem lze použít kouřových trubic na
zjišťování směru proudění vzduchu nebo umělého dýmu pro filmové účely.
Kouřové trubice KT 1 na zjišťování
směru proudění vzduchu (video)
Jde o bezpečné, levné a dostatečně
přesné řešení detekce směru proudění. Jedná se o zatavené skleněné trubičky
s obsahem granulované směsi (viz obrázek č.41). Tato směs po kontaktu se
vzduchem vyvíjí po určitou dobu velmi hustý, a tedy i trvanlivý dým jehož
pozorováním můžeme směr větru celkem spolehlivě lokálně určit.
Postup při práci s kouřovými
trubicemi:
1. Zalomení obou zatavených konců
skleněné trubice.
K zalomení je vhodné použít kovových
oček umístěných na univerzálním nasavači používaném k detekci stájových
plynů (viz dále). Nevhodné je použití náhradních prostředků.
2. Nasazení trubice na gumovou hadičku
napojenou na dmýchací balónek.
3. Zmáčknutím balónku vháníme vzduch do
trubice a vytlačujeme z ní dým do sledovaného prostoru.
4. Pozorováním pohybu kouře určíme
převládající směr a charakteristiku proudění vzduchu.
Touto metodou je možné monitorovat
pouze malé části stájových objektů neboť množství vyvíjeného dýmu je velmi
malé.
!!! Zásady bezpečné manipulace s kouřovými trubicemi !!!
a)
Dbát zvýšené opatrnosti při
zalamování konců kouřové trubice. Pracovat s nataženýma rukama co nejdále
od očí, zalamování provádět ve směru od těla – hrozí nebezpečí zasažení úlomky
skla.
b)
Trubice zásadně nezalamovat
v prostoru výskytu chovaných zvířat – možnost poranění končetin nebo kůže
ležících zvířat střepy.
c)
Zvýšené opatrnosti je nutné
dbát při nasazování trubice na gumovou hadičku – možnost poranění ruky ostrým
koncem trubice.
d)
Dým vyvíjení kouřovými trubicemi
je zdraví škodlivý – nevdechovat.
Obrázek č.42 Kouřové trubice KT1 s dmýchacím balónkem
5.2.2. Měření rychlosti proudění
vzduchu
Rychlost
větru je vzdálenost,
kterou urazí pohybující se vzduch za jednotku času, nejčastěji se udává v
metrech za sekundu.
Orientačně lze odhadnout rychlost
proudění vzduchu pomocí Beaufortovy
anemometrické stupnice síly větru (0-12 stupňů). Při odhadu síly větru se
orientujeme podle následků, které zanechává na krajině (pohyb vodní hladiny,
stromů, kouře, pohybu prach a jiných částic apod.)
Beaufortova anemometrická stupnice
síly větru
0 BEZVĚTŘÍ – 0-0,2 m.s-1, pod 1 km.h-1, kouř
stoupá svisle vzhůru.
1 VÁNEK – 0,3-1,5 m.s-1, 1-5 km.h-1, směr
větru je poznatelný podle pohybu
kouře, vítr však nepohybuje větrnou
korouhví (směrovkou).
2 SLABÝ VÍTR – 1,6-3,3 m.s-1, 6-11 km.h-1,
vítr je cítit ve tváři, listy stromů
šelestí, větrná směrovka se začíná
pohybovat.
3 MÍRNÝ VÍTR – 3,4-5,4 m.s-1, 12-19 km.h-1,
listy stromů a větvičky jsou v
trvalém pohybu, vítr napíná praporky
a slabě čeří hladinu stojaté vody.
4 DOSTI ČERSTVÝ VÍTR – 5,5-7,9 m.s-1, 20-28
km.h-1, vítr zdvíhá prach a
kousky papíru, pohybuje slabšími
větvemi.
5 ČERSTVÝ VÍTR – 8,0-10,7 m.s-1, 29-38 km.h-1,
listnaté keře se začínají hýbat,
na stojatých vodách se tvoří menší
vlny se zpěněnými hřebeny.
6 SILNÝ VÍTR – 10,8-13,8 m.s-1, 39-49 km.h-1,
vítr pohybuje silnějšími větvemi,
telegrafní dráty sviští, používání
deštníků se stává nesnadné.
7 PRUDKÝ VÍTR – 13,9-17,1 m.s-1, 50-61 km.h-1,
vítr pohybuje celými stromy,
chůze proti větru je obtížná.
8 BOUŘLIVÝ VÍTR – 17,2-20,7 m.s-1, 62-74
km.h-1, vítr ulamuje větve, chůze
proti větru je téměř nemožná.
9 VICHŘICE – 20,8-24,4 m.s-1, 75-88 km.h-1,
vítr působí menší
škody na
stavbách (strhává komíny, tašky ze
střech).
10 SILNÁ
VICHŘICE – 24,5-28,4 m.s-1, 89-102 km.h-1, vyskytuje se na pevnině
zřídka, vyvrací stromy, působí větší
škody.
11 MOHUTNÁ
VICHŘICE – 28,5-32,6 m.s-1, 103-117 km.h-1, vyskytuje se velmi
zřídka, působí velké škody na
domech, lesích.
12 ORKÁN –
nad 32,7 m.s-1, nad 118 km.h-1, ničivé účinky.
Přesně se rychlost větru měří pomocí
anemometrů. Anemometry pracují na těchto principech:
Mechanickém -
větrem se roztáčí otočné miskové nebo vrtulové čidlo, jehož počet otáček za
jednotku času je ve známé závislosti na rychlosti větru.
Aerodynamickém
- rychlost větru se určí rozdílem mezi dynamickým tlakem ve speciálně
konstruované aerodynamické trubici obtékané vzduchem a statickým tlakem v téže
trubici za bezvětří.
Zchlazovacím -
čidlem anemometru může být drát vyhřátý na vyšší teplotu než je teplota
okolního vzduchu. Čím větší je intenzita proudění vzduchu, tím více se sníží
teplota drátu. Častým provedením zchlazovacích anemometrů bývá též speciálně
upravený (nejčastěji kapalinový) teploměr, jehož teploměrné čidlo se ochlazuje
v závislosti na rychlosti proudění vzduchu.
5.3. Přístroje vhodné k měření
rychlosti proudění vzduchu
Ve venkovním prostředí se
k měření rychlosti proudění vzduchu používají nejčastěji miskové
mechanické anemometry. Anemometr, vybavený registračním zařízením se nazývá
anemograf.
5.3.1. Anemometr (viz obrázek č.43)
Anemometr ANEMO (nebo-li anemometrické čidlo) slouží
jako snímací prvek pro měření rychlosti proudění vzduchu. Použití je možné ve
všech běžných oblastech měření rychlosti větru, tedy v meteorologii,
bioklimatologii, průmyslu (jeřáby, lešení) nebo ve sportu. Anemometr ANEMO není
určený k měření v agresivním plynném prostředí.
Tělo anemometru je z duralového
korpusu s komaxitovou povrchovou úpravou. Uvnitř je svisle uložená nerezová
hřídelka osazená dvěma axiálními nerezovými ložisky. Na horním konci hřídele
anemometru je upevněn mosazný šestihran, spojený s plastovým výliskem kříže
(Robinsonův kříž). Kříž je zajištěný uzavřenou maticí, pod kterou je vložený
gumový těsnící kroužek.
Ve spodní části hřídelky je pevně
usazený kalíšek optické závory, jejíž prvky jsou zapájené do desky plošného
spoje spolu s další elektronikou.
1.3.2. Ruční anemometr (viz obrázek
č.44)
Ruční anemometr slouží k
individuálnímu měření rychlosti větru s možností nastavení limitní rychlosti,
která je pak indikována zvukovým signálem.
Přístroj je napájen 9 V baterií typu
51D. Údaj o rychlosti je zobrazován na LCD displeji v m/s.
1.3.2.Panelová jednotka pro měření
rychlosti větru (viz obrázek č.45)
Obrázek č.45 Panelová jednotka pro měření rychlosti větru
Jedná se o zařízení určené jako informační zobrazení rychlosti větru
doplněné nastavitelným akustickým limitem rychlosti. Anemometrické čidlo ANEMO
je s panelovou jednotkou propojené přes RS485 4-žilovým kabelem.
5.3.4. Registrační zařízení pro
měření rychlosti větru (viz obrázek č.46)
Obrázek č.46 Registrační zařízení pro měření rychlosti
větru
Zařízení je určeno k dlouhodobému
sledování větrných poměrů, jako základní faktor k posouzení určité lokality.
Snímač větru (anemometr) je umístěn na vrcholu ocelové trubky, či stožáru a
propojen stíněným kabelem s registrační jednotkou, kde je umístěna baterie
(síť. přívod) pro napájení. Toto zařízení vyvinuté na bázi jednočipového mikroprocesoru
slouží k zobrazení okamžité rychlosti a registraci rychlosti větru (nejméně po
dobu jednoho roku) ve 20-ti rozsazích.
Měření je prováděno v sekundových
intervalech a podle dané rychlosti je kontinuálně ukládáno v jednotlivých
registrech. Při výčtu měření je celková doba v příslušných registrech
zobrazována v hodinách.
Registrační zařízení se spotřebou
cca. 14 mA je napájeno síťovým adaptérem (případně auto-akumulátorem 12V) a
vybaveno vestavěnou záložní baterii pro krátkodobé výpadky napájení. Max. délka
kabelu propojující snímač větru s registračním zařízením je 100 m .
Ve stájovém prostředí je podobě jako
u směru určení rychlosti proudění vzduchu obtížnější. Vzhledem k nízkým
hodnotám rychlosti proudění je nutné použít vysoce citlivých přístrojů
(aerodynamické, zchlazovací nebo ultrazvukové).
Problematikou stanovení ochlazovací
veličiny prostředí za zabýval Pavelek a Štětina (1997), kteří uvádějí, že
měření malých rychlostí proudění vzduchu do
5.3.5.1. Popis přístroje a jeho
funkce (video)
Pro stanovení proudění větru pomocí
Hillova katateploměru používáme jednoduchou soustavou 2 kapalinových teploměrů,
vzdálených od sebe přibližně 15 cm (viz obrázek č.47).
Obrázek č.47 Katateploměr dle Hilla
Jeden teploměr je standardní teploměr
rtuťový, druhý je upravený lihový teploměr (Hillův katateploměr) na jehož
kapiláře jsou vyznačeny pouze dva teplotní stupně. Teploměr tedy pracuje pouze
v rozsahu 35°C až 38°C. Výsledkem měření je tzv. zchlazovací hodnota
(katahodnota), která vyjadřuje množství tepla, které je třeba odejmout z 1
cm2 povrchu nádobky (měřícího čidla), aby se teplota na kapiláře
snížila z 38°C na 35°C. Množství tepla, které se ztrácí
z katateploměru při ochlazení o 3°C (38°C – 35°C) je vždy stejné, mění se
jen délka časového intervalu, za který je vyzářeno. Rychlost vyzařování tepla
z katateploměru závisí pak na:
- teplotě prostředí a
- rychlosti proudění vzduchu
v místě měření
5.3.5.2. Výhody a nevýhody přístroje
Hillův katateploměr je v našich
podmínkách obvyklým řešením monitoringu rychlosti proudění vzduchu ve stájových
objektech. Jde o vysoce přesný přístroj s vynikající citlivostí (schopnost
měřit i velice nízké hodnoty proudění). Manipulace s ním však vyžaduje
zvýšené opatrnosti kvůli možnému poškození přístroje a poranění jeho obsluhy
při nešetrném zacházení. Za jistou komplikaci při práci s přístrojem lze
označit i poměrně složitý postup při výpočtu výsledků měření.
5.3.5.3. Zásady používání a kalibrace
(video)
Postup při měření katateploměrem dle
Hilla
Před měřením:
1. Před zahájením vlastního měření je
nutné zaznamenat „faktor přístroje“ (F). Jde o hodnotu, která je vyznačena
v horní části přístroje na jeho zadní straně (viz obrázek č. 48) a která
srovnává chybu při výrobě katateploměrů. Přístroje se vyrábí ručně, foukáním
skla do připravených forem, a tedy každý výrobek je svým způsobem jedinečný.
Tato skutečnost se projevuje zejména v různé ploše teploměrných baněk,
které tak vydávají za stejných podmínek různé množství tepla. Faktor každého
katateploměru tuto chybu opravuje, což je zahrnuto i v příslušných
výpočtech.
Obrázek č.48 Příklad faktoru katatploměru F= 507
2. Zahřát teploměrnou baňku Hillova
katateploměru horkou vodou (50°C – 60°C) tak, aby souvislý lihový sloupec
přesáhl hodnotu 38° na kapiláře a vystoupal přibližně do 1/3 jejího rozšíření
na horní straně přístroje (viz obrázky č.49 a 50.)
Obrázek č.49 Rozšíření kapiláry katateploměru
Obrázek č. 50 Detail rozšíření kapiláry
3. Osušit baňku katateploměru suchou
utěrkou. Jde o důležité opatření, které zabraňuje odpařování vody
z povrchu baňky a následnému odebírání tepla. V případě opomenutí
tohoto kroku by se katateploměr choval jako vlhký teploměr psychrometru, pokles
lihového sloupce by nastal rychleji a naměřili bychom tak vyšší rychlost
proudění, než ve skutečnosti je.
Vlastní měření:
4. Umístit soustavu katateploměr-rtuťový
teploměr do klidové polohy
5. Stopkami změřit čas poklesu lihového
sloupce katateploměru z 38°C na 35°C [s] (viz obrázek č.51).
Obrázek č.51 Vyznačení rozsahu měřících značek
katateploměru
6. Odečíst teplotu na rtuťovém
teploměru.
!!! Zásady bezpečné manipulace s kataploměrem dle Hilla
!!!
Při zahřívání teploměrné nádobky katateploměru je nutné dbát
zvýšené pozornosti, aby nedošlo k přehřátí teploměrné kapaliny a následné
explozi přístroje !!! Jedná se o
uzavřený systém, líh při přehřátí nemá možnost pomalého odtoku a při případném
roztržení přístroje hrozí nebezpečí poranění měřící osoby skleněnými střepy.
Ochlazovací veličina K [W.m-2]
Fyziologicky významným faktorem
vyplývajícím ze současného působení tepla, vlhkosti a proudění vzduchu je
ochlazovací veličina (ochlazovací hodnota, ochlazovací konstanta, katahodnota,
refrigerace). Proudění vzduchu má všeobecně
ochlazující účinek a při vyšších rychlostech proudění a při nízkých teplotách
vzduchu může docházet až k nebezpečné refrigeraci spojené se silným
prochladnutím objektů. Refrigerace je často vypočítávána u hospodářských zvířat
pro minimalizaci ztrát energie při termoregulaci. Pro mladá zvířata s
nedostatečně vyvinutou termoregulací je zvlášť nebezpečné chronické působení
přízemních studených průvanů.
Ochlazovací veličina vyjadřuje ztrátu
tepla z povrchu organismu a též termický komfort člověka a zvířat. (termický
komfort je tepelná pohoda, kdy se člověk nebo zvíře v daném prostředí při dané
činnosti cítí příjemně a není mu ani horko ani chladno).
Jedná se o množství tepla, které je
za dané mikroklimatické situace vydáváno z jednotky povrchu těla za určitý
časový úsek. Dříve se vyjadřovala v mcal.cm-2.s-1 (mJ.cm-2.s-1)
, nově se vyjadřuje v W.m-2 (1 mcal.cm-2.s-1
= 41, 86 W.m-2).
Výpočet hodnoty ochlazovací veličiny:
F – faktor přístroje [mcal.cm-2]
Jde o konstantní množství tepla [mcal], které ztrácí 1 cm2 povrchu
baňky katateploměru při ochlazení z 38°C na 35°C
t- čas poklesu lihového sloupce
katateploměru z 38°C na 35°C [s]
Číslo tepelné pohody P
Při výpočtu této veličiny již zohledňujeme teplotu prostředí, ve kterém
se jedinec nachází.
T – teplota prostředí naměřená na
rtuťovém teploměru [°C]
K – katahodnota [mcal.cm-2.s-1]
Výpočet rychlosti proudění vzduchu
Pro přesné stanovení rychlosti proudění vzduchu katateploměrem dle Hilla
je zapotřebí stanovit následující hodnotu:
Hodnota tohoto zlomku rozhoduje o dalším postupu ve výpočtu.
1.
Je-li hodnota zlomku menší nebo rovna 0,6, předpokládáme
rychlost proudění vzduchu do 1 m.s-1 a pro výpočet rychlosti
proudění použijeme následující postup:
2.
Je-li hodnota zlomku
větší než 0,6, předpokládáme rychlost
proudění vzduchu větší než 1 m.s-1
a pro výpočet rychlosti proudění použijeme upravené rovnice:
Pro praktické hodnocení významu
ochlazovací veličiny a čísla tepelné pohody v chovech zvířat slouží
stupnice uvedené v následující tabulce
Tabulka č.2 Stupnice pro hodnocení ochlazovací veličiny a
čísla tepelné pohody:
|
ochlazovací
veličina |
W.m-2 |
mcal.cm-2.s-1 |
Číslo
tepelné pohody P |
|
všeobecně nízká (teplo, horko, dusno) |
126 – 209 |
3 – 5 |
> 3,5 |
|
nízká pro dospělá zvířata,
optimální pro mláďata |
209 – 293 |
5 – 7 |
3,5 – 3,2 |
|
optimální pro dospělá zvířata,
zvýšená pro mláďata |
293 – 419 |
7 – 10 |
3,1 – 1,8 |
|
zvýšená – všem kategoriím chladno |
419 – 502 |
10 – 12 |
< 1,8 |
|
vysoká – všem kategoriím zima |
nad 502 |
nad 12 |
|
Při hodnotě refrigerace
nižší než 4 průměrně oblečený člověk při lehké fyzické práci cítí nesnesitelné
horko. Při hodnotách 4-8 je mu horko, v intervalu 8 až 12 teplo, v intervalu 12
až 20 příjemně. Při hodnotách 20 až 40 pociťujeme chladno, v intervalu 40 až 80
je nám zima a pokud je hodnota refrigerace větší než 80 je nám nesnesitelná
zima.
S refrigerací velmi úzce
souvisí tzv. pocitová teplota člověka. Pokud vyjdeme do mrazivého jasného
lednového dne, kdy nefouká vítr, zdá se nám, že je daleko tepleji, než ukazuje
rtuť teploměru. Naopak za zataženého a větrného podzimního dne, dokáže silný
vítr snížit naši pocitovou teplotu až o 3 °C.
5.3.6. Ultrazvukový měřič rychlosti
větru (viz obrázek č.52)
Obrázek č.52 Ultrazvukový měřič rychlosti větru
Zařízení je určené pro vysoce přesné
měření s rychlostí větru do 10 m.s-1. Přístroj pracuje s
ultrazvukovými zářiči s oboustranným měřením větru s tangenciálním vyhodnocením
se směru měřících sond po nastavenou dobu 5 nebo 10 sec a na displeji je
znázorněn maximální údaj rychlosti po dobu měření.
5.3.7.1. Popis
přístrojů a jejich funkce
V technice prostředí se pro měření rychlosti vzduchu v místnostech,
stájových objektech, ve větracích a klimatizačních zařízeních velmi často
používají termoanemometry, které se označují také jako žárové anemometry či
žhavené anemometry. Jsou založeny na principu měření intenzity ochlazování
různých vzduchem obtékaných tělísek, jako je např. žhavený drátek, dva
různoběžné drátky nebo žhavená kulička.
Termoanemometry lze použít dle konstrukce čidla a dle
nastaveného rozsahu přístroje pro rychlosti v rozmezí od 0,01 do 100 m.s-1.
Směrem k nulové rychlosti se citlivost termoanemometrů zvětšuje. V technice
prostředí jsou užitečné především pro měření malých rychlostí do 1 m.s-1,
kde se nedají použít mechanické anemometry.
5.3.7.2. Výhody a nevýhody přístrojů
Předností termoanemometrů jsou relativně malé rozměry sond,
které nenarušují příliš proměřované rychlostní pole. Anemometry se žhavenými
drátky či malými žhavenými tělísky, vybavené moderní elektronikou umožňují
někdy navíc i měření intenzity turbulence, měření autokorelačních funkcí apod.
Mezi nedostatky termoanemometrů lze řadit jejich závislost na teplotě
prostředí, ale u mnohých přístrojů bývá tento vliv potlačen zvýšením teploty
drátku, nebo lépe měřením teploty okolí a automatickým provedením potřebných
korekcí. Rychlostní čidla s malými žhavenými tělísky vyžadují navíc
vysokou čistotu měřeného prostředí, aby nedošlo k jejich mechanickému
poškození.
5.3.7.3. Zásady
používání a kalibrace
Cejchování anemometrů pro extrémně malé rychlosti lze provést
umístěním sondy na rotující rameno nebo tažením sondy v klidném prostředí.
Žhavený drátek se vkládá do měřeného prostoru kolmo na směr proudu, při jeho
odklonění o úhel 10° naměříme rychlost menší asi o 3 %. Žhavená kulička je
prakticky směrově nezávislá, proud by však neměl přicházet ze strany držáku.
5.3.7.4. Příklady
anemometrů vhodných pro použití ve stájovém prostředí
Jde o kompaktní anemometr s pevně
připojenou termickou sondou proudění včetně teleskopu. Pomocí přístroje lze
měřit rychlost proudění vzduchu, jeho teplotu a objemový průtok. Časové nebo
bodové vytvoření střední hodnoty podává informaci o průměrné naměřené hodnotě
objemového průtoku, rychlosti proudění a teploty.
Testo 435
Testo 435 je multifunkční přístroj, který měří současně
hodnoty teploty, relativní vlhkosti a proudění vzduchu (viz obrázek č. 54).
Zařízení vyniká svým intuitivním ovládáním a jednoduchou navigací v menu.
Přístroje testo 435-2/-4 nabízejí při měřeních na různých měřicích místech tu výhodu,
že naměřené hodnoty jsou přiřazovány právě aktuálnímu měřicímu místu.
Návod k použití a popis přístroje ke stažení zde.
Spolehlivost přístrojů hraje rozhodující roli. Testo 435 je
robustní a spolehlivý přístroj s třídou krytí IP 54. Použitý materiál působí
jako integrovaná ochrana proti nárazu a úderu. Velký podsvícený displej je
mírně zapuštěn do krytu přístroje a je tak lépe chráněn. Silné magnety na zadní
straně přístroje zajišťují bezpečné připevnění na měřicím místě.
Vedle klasických sond s kabelem je možné využít bezdrátové
spojení sond s přístrojem až do vzdálenosti 20 m. Je tak vyloučeno
poškození kabelu nebo omezení v manipulaci. Testo 435 pojme a zobrazí maximálně
tři rádiové sondy. Rádiové sondy jsou k dispozici pro teplotu a podle typu
přístroje pro vlhkost. Pro rádiový modul je možno se kdykoliv rozhodnout a
přístroj jím jednoduše doplnit.
Obrázek č.54 Testo 435
s měřící sondou
Testo 435 dokumentuje výsledky měření buď na PC
pomocí jednoduchéhu programu Comfort Software Basic x35, který je volně
šiřitelný nebo přímo na místě na přenosné tiskárně protokolů testo. Protokoly
měření zobrazují na PC zákazníkovi data naměřená v kanále, dlouhodobá měření a
měření stupně turbulence. Do formuláře může být umístěno firemní logo. Pro
zobrazení dat na PC je k přístrojům Testo 435-2/-4 přiložen odpovídající
software. V přístroji se ukládají jak jednotlivá měření, tak i sestavy
měření (10.000 naměřených hodnot) a nakonec se pomocí PC programu Comfort
Software zobrazí buď tabulkově (viz obrázek č. 55)
Obrázek č.55 Tabulková
forma záznamu dat z přístroje Testo 435
nebo graficky (viz obrázek č. 56).
Obrázek č.56 Grafická
forma záznamu dat z přístroje Testo 435
Testo 435 přenáší data v místě měření bezdrátově
přes infračervené rozhraní do tiskárny protokolů testo. Při tisku je kromě
naměřených hodnot dokumentováno datum a čas měření.
Použitím funkce “cyklický tisk” mohou být
tiskárnou protokolů tištěny naměřené hodnoty cyklicky, a to v časovém intervalu
od 1 minuty do 24 hodin. Takto je možné přístroji Testo 435-1/-3 dokumentovat
sestavy měření na papíře i bez datové paměti (viz obrázek č.57).
Obrázek č.57 Bezdrátová infra- komunikace přístroje Testo
435 s tiskárnou