Способ измерения площади поперечного сечения канала Советский патент 1981 года по МПК G01B13/20 

54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОЩАДИ ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ КАНАЛА

- 1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения площади поперечного сечения, например горной выработ ки.

Известен способ измерения площади шкур, заключающийся в том, что шкуры расстилают на сетке, расположенной поперек канала, в канал подают воздух с заданным расходом и по давлению воздуха в канале судят о площади шкур Cl .

Однако данный способ непригоден для измерения площади сечения каналов, когда расход воздуха через канал неизвестен.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ измерения площади поперечного сечения канала, заключающийся в том, что через канал пропускают воздух, помещают в него тело с известной площадью поперечного сечения и по изменению параметров воздуха,вызванному телом, судят о площади поперечного сечения канала Г2.

Однако при скорости движения воздуха несколько метров в секунду, характерных, например, для горных выраг боток, точность замера весьма малых

перепадов давления невелика, что снижает точность измерения п.чощади поперечного сечения.

Цель изобретения - повышение точности измерения протяженных каналов.

Цель достигается тем, что в качестве параметров используют средние скорости движения воздуха в измеряемом сечении до и во время разреще10ния в нем тела, а площадь сечения вычисляют по формуле

« °YrV где S., - измеряемая площгщь;

15

Sg - площадь поперечного сечения тела;

V - средняя скорость движения воздуха в измеряемом сечении канала до установки

20 тела;

Vft - средняя скорость движения воздуха в измеряемом сечении при наличии тела. Скорость движения воздуха в канале

25 может быть измерена, например, с помощью анемометра с высокой точностью. Размещение в длинном канале тела, площадь поперечного сечения которого составляет незначительную долю от Ълощади поперечного сечения канала

30

практически не меняют расхода воздуха через канал. В случае неизменност расхода скорость движения воздуха в свободной части канала обратно пропорциональна площади свободного сечения канала, что позволяет легко рассчитать площадь поперечного сечения канала.

Способ измерения площади поперечного сечения канала поясняется на прмере горной выработки. I

В исследуемом сечении горной выработки с помощью анемометра измеряют скорости движения воздуха и рассчитывают среднее ее значение. Затем в это сечение помещают щит известной площади, составляющей 20-70% от площади поперечного сечения выработки. Щит устанавливают по возможности вплотную к стенкам выработки, чтобы снизить местное сопротивление движению воздуха.

Затем с помощью анемометра измеряют скорости движения воздуха в нескольких точках неперекрытой щитом части выработки и рассчитывают среднее значение скорости.

По зависимости

va

by 5r

Vr- -V

расчитывают площадь измеряемого сеченкя горной зыработкк,. где- Sx

измеряемая площадь j SQ - площадь поперечного сечения тела;

V - средняя скорость движения воздуха в измеряемом сечении канала до установки тела;

V- - средняя скорость движения, воздуха в измеряемом сечении при наличии тела. Рекомендуемая площадь щита обеспечивает необходимую точность измерения, так как в этом случае установка щита практически не имеет расхода воздуха через выработку. Для исключения влияния нестационарности расхода возду са через выработку на результаты расчета площади во время измерения скорости в неперекрытой щитом плечи выработки с помощью другого анемометра наблюдает за скоростью движения воздуха в выработке перёд щитом за 10 - 20 м от щита.

Скорость движения воздуха в выработке во время измерений не должна меняться.

Формула изобретения

Способ измерения площади поперечного сечения канала, заключающийся в том, что через канал пропускают воздух, помещают в него тело с известно площадью поперечного сечения и по изменению параметров воздуха, вызванному телом, судят о площади поперечного сечения канала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения протяженных каналов, в качестве параметров исползуют средние скорости движеньл воздуха в измеряемом сечении до и во время размещения в нем тела, а площадь сечения выполняют по формуле

где Sy - измеряемая площадь;

60 площадь поперечного сечения тела;

V - средняя скорость движения воздуха в измеряемом сечении канала до установки тела 5

Ч

средняя скорость движения воздуха в измеряемом сечении канала при наличии тела.

J Источники информации, .принятые во внимание при экспертизе

2.Балакишин О.Б. Автоматизация пневматического контроля размеров в машиностроении. М. , Машиностроение , 1964, с. 251,262 (прототип),.