Анемометър и луксметър

Анемометър

Анемометър идва от гръцката дума за вятър – anemos и измерва силата на въздушния поток (вятъра), дебита му, а понякога измерва и неговата посока и температура. Наричат се също така ветромери. В метеорологичните станции се използват и записващи ветромери – анемографи.

Има много видове устройства, служещи за измерване силата на вятъра. Някои по-прости, като ветромерът на Вилд, но има и по-сложни като Лазерните доплерови анемометри. Съществуват също така ултразвукови, които могат да са 2D и 3D, с акустичен резонанс, анемометри под налягане, анемометри с въртящи се лопатки или чашки, комбинирани с ветропоказател, анемометър с гореща волфрамова жица и т.н.

Тук ще се спрем на анемометъра, като ръчен преносим уред, използван от специалисти за измерване скоростта на въздуха при работа при климатични системи, както и на системи за отопление и вентилация. Ветромерът може да се състои от една или две части. Когато е от две части, едната представлява тялото на уреда, където е дигиталният дисплей и бутоните за управление, а другата е самото измервателно устройство, което представлява перка в защитен пръстен, продължаваща с дръжка и свързващ, двете устройства, кабел. Когато е от една част, измерващият елемент и основното тяло на уреда са в един корпус. Обикновено уредът измерва моментна и средна стойност на въздушният поток. Използват се различни скали, като km/h, m/s, ft/s, mi/h. Както и при лукс метъра, анемометърът трябва да се разположи перпендикулярно на въздушният поток, за да бъде измерването обективно. При измерването от значение е и определяне на площта, за която ще се прави измерването. Тя трябва да се зададе от оператора на ветромера. Уредът има възможност да измери и обемът на въздуха преминал през единица площ, т.е. дебита. Отново за да е коректно измерването, трябва да се избере мерната единица, като тук тя ще е триизмерна. Вариантите са:

• Кубичен метър за минута (m³/min) – CMM;
• Кубичен метър за секунда (m³/s) – CMS;
• Кубичен фут за минута (ft³/min).

Освен за професионални цели, анемометри използват и любителите на ветроходството. Всички яхти имат ветромери с въртящи се чашки на върха на мачтата, чиито показания се изписват на пулта на капитана, но често моряците носят и ръчен анемометър, за да следят скоростта на вятъра на палубата.

Друго приложение на анемометрите е при повдигане и транспортиране на товари с кулокранове. Ако товарът има голямо напречно сечение при повдигането му с кран, вятърът когато е достатъчно силен, може да събори крана или да залюлее неконтролирано товара, което може да причини тежки щети, затова крановете са оборудвани с ветромери, а кранистите са обучени да спират работа при силен вятър.

Вижте всички анемометри във Викиват ТУК

При зимни спортове на открито, особено при ски скокове, анемометърът може да помогне на спортиста да избере правилното време за скок или да накара организаторите да спрат временно състезанието, когато е твърде силен.

Ветромерът помага и при производството на енергия от вятъра. Вятърните турбини зависят в изключителна степен от силата на вятъра. При слаб вятър, производството на енергия ще е минимално, а при много силен – турбината трябва да се спре, за да не се прекърши.

При опитите за поставяне на рекорди за скорост по земя или на вода е от животоспасяващо значение да се знае силата и посоката на вятъра в различни точки на трасето. Един силен страничен вятър, не само би провалил опита за рекорд, но и би създал сериозна опасност за живота на пилота, затова ако се вгледате в съпътстващия екип, ще видите, че те ползват анемометри.

Луксметър

Луксметърът е уред за измерване на осветеността на единица площ. Измерва се в луксове – Lux.

В международната система единици с означение SI (Système international d’unités, fr. ) символът е „lx” и представлява количеството светлина, в лумени, на един квадратен метър, т.е.:

lx=lm/m²

Физичната единица е осветеност – Е, а lx е нейната дименсия. Както например, физичната величина е напрежение – U, а V е нейната дименсия. Осветеността се изчислява по малко по-различна формула от формулата на дименсията и е:

Където:  I — силата на светлината в кандели,  r — разстоянието до източника, а i – ъгълът на падане на светлината спрямо нормалата.

Както казахме, осветеността Е се измерва с лукс метър, може да се срещне и като луксмер, и двете са верни, както амперметър и ампермер.

При работа с луксметър е важно да се знае, че едно и също количество светлина ще освети една и съща повърхност в зависимост от ъгъла, под който пада върху нея. Ако светлината пада косо към повърхността осветеността ще е по-слаба, отколкото ако пада перпендикулярно на нея.

Луксметър се ползва често, когато трябва да се измерят параметрите на дадено работно място. Има стандартни стойности на осветеност за различните трудови дейности. Преди години беше приемливо нивата на осветеност за повечето дейности да са около 100-300lx. Днес нивото на осветеност най-често е в диапазона 500-1000lx, в зависимост от видовете дейност. За прецизна работа с малки детайли, осветеността може да достигне да 1500-2000lx. Както и при други физични единици могат да се използват и префикси, например 1klx = 1000lx.

Вижте всички луксметри във Викиват ТУК

Няма да се спирам на начина на измерване с луксметър, защото той е описан подробно в друга статия в блога, но ще дам препоръчителни стойности за нивата на осветеност за различни работни места:

• 100-150 lx – работни зони, където дейности свързани с визуални задачи се изпълняват рядко и случайно;
• Складове, архиви, преходни помещения в театри и сервизни помещения – 150lx;
• Лека спорадична офис работа или класни стаи – 250-350lx;
• Нормална работа в офис, работа с компютър, библиотеки, лаборатории, шоурум – 500lx;
• Супермаркети, механични работилници, магазини – 750lx;
• Работа с изчертаване на чертежи, рисуване, детайлна работа с различни механични части – 1000lx;
• Изчертаване на малки детайли, механична работа с малки детайли – 1500 – 2000lx;
• Изпълнение на визуални задачи при нисък контраст и много малък размер на частите за продължителен период от време – 2000 – 5000lx;
• Изпълнение на много продължителни задачи с висока степен на внимание към детайла – 5000 – 10 000lx;
• Изпълнение на много специални визуални задачи с изключително нисък контраст и малък размер – 10 000 – 20 000

Като цяло, факторите, които влияят върху ефективността на осветлението, са количеството и качеството на светлината, както и нейната цветна температура. Оказват съществено значение също така: количеството трептения, отблясъци, контраст на светлината и светлосенките.

Един луксметър, колкото и да е прецизен, не може да измери всички тези параметри, затова освен качествен уред трябва да се приложи и инженеринговия подход, т.е. да се анализират факторите в съвкупност и поотделно. Но луксметъра помага да се изчислят определени минимални изисквания свързани с осветеността, безопасността и ефективното разпределение на светлинните потоци в различните части на помещенията.

В заключение ще допълня, че често уредите за измерване параметрите на околната среда са комбинирани. Например можете да намерите мултифункционален уред за измерване на различни величини като: осветеност, температура, влажност на въздуха, ниво на звука и скорост на въздушен поток, т.е. луксметър, термометър, децибелометър, хигрометър и анемометър в едно тяло.

Всички изброени дотук уреди се използват от различни фирми, които правят оценка на риска при различни производства съгласно Наредба № 7 от 1999 г. за установяването на съответствието на работната среда, трудовия процес, използваната технология и работното оборудване с нормите и изискванията за безопасни и здравословни условия на труд, което се осъществява посредством подходите, методите и формите за извършване на оценката на риска. Тези замервания се правят периодично или ежегодно и при тях освен изброените по-горе измервателни уреди, се ползват и уреди за измерване на качествата на земното съпротивление, вибрациите, химическите замърсители, електромагнитните полета и лъчения и др. Чрез цялата гама от уреди оторизираните органи се грижат за безопасни условия на труд на всяко работно място, съгласно българското законодателство в тази област.

Текст: Д. Костов