BETRIEBSANLEITUNG - unilab.at

BetriebsanleitungFlügelradanemometer (1468)VerwendungFlügelradanemometer werden verwendet, um die Geschwindigkeitenin gerichteten, drall- und wirbelfreien Luftströmungenzu messen.Durch die kleine, stabile Bauform ist das Gerät für ambulantenEinsatz und auch für einen stationären Einbau geeignet.Als Beispiel sei die Kontrolle von Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagengenannt, wenn die Luftströmung in Luftaufbereitungskammernoder nach Rohr- und Schachtverzweigungenermittelt werden muß. Weitere Anwendungsgebiete sind Leistungsprüfungenvon Verdichtern, Strömungsmessungen inKühlräumen, Trockenkammern, Versammlungs-, Lager- undAufenthaltsräumen.Im Gegensatz zu Strömungsmessungen mit Staudruckgerätenist die Messung mit einem Flügelradanemometer weitgehendunabhängig von der jeweiligen Luftdichte. Somit könnenMessungen auch bei schwankenden Temperaturen bzw. beiveränderlichem Druck in weiten Grenzen durchgeführt werden,ohne Korrekturen vornehmen zu müssen.HINWEIS! FLÜGELRADANEMOMETER SIND PRÄZISE FEINMECHANI-SCHE GERÄTE, DIE VOR NÄSSE, SCHMUTZ UND STOß ZUSCHÜTZEN SIND.FunktionAls Meßelement enthalten Flügelradanemometer 10 radial ineiner Kreisebene angeordnete, leichte Druckplatten, die imZentrum des Ringes starr miteinander verbunden sind - dassogenannte Flügelrad. Das Flügelrad ist sehr leicht gehaltenund besitzt im Mittelpunkt senkrecht zur Kreisebene eineRotationsachse.Da alle Druckplatten (Flügel) gleichmäßig in bestimmtemWinkel zur Rotationsebene stehen, übt jede in Achsrichtungverlaufende Strömung auf das Meßelement ein stets in gleicherRichtung wirkendes Drehmoment aus, unter dessen Einflußdas System rotiert. Die Drehzahl ist praktisch proportionalder Anströmgeschwindigkeit.ModellvariantenUm den unterschiedlichen Anforderungen gerecht zu werden,wird die Rotation des Flügelrades mit unterschiedlichen Meßsystemenermittelt.1468 Best.Nr. 00 .14680. 020 400Flügelradanemometer mit Gleichstrom-MeßgeneratorAusgang:0...4 mA = 0...20 m/s(Ra=105 W)Stromkennlinie v = 4,9 I + 0,41468 I 507 Best.Nr. 00 .14683. 015 070Flügelradanemometer mit Induktivabgriff nach NAMUR(DIN 19 234)Ausgang:300 Hz ± 6 Hz bei 10 m/sBetriebsspannung: 8 V DC1468 S9 Best.Nr. 00 .14689. 005 020Flügelradanemometer mit 2 Induktivabgriffen nach NAMUR(DIN 19 234) für richtungswechselnde StrömungenBETRIEBSANLEITUNG Flügelradanemometer (1468)1

BetriebsanleitungFlügelradanemometer (1468)1468Flügelradanemometer mit GleichstromgeneratorBei dieser Ausführung befindet sich die Flügelradwelle auf dergleichen Achse mit dem Rotor des Gleichstromgenerators.Der Generator ist als sehr leichter, eisenloser Glockenankermit freitragender Wicklung ausgebildet. Er ist besonders trägheitsarmund kann allen Drehzahländerungen des Flügelradesweitgehend verzögerungsfrei folgen.Der Rotor dreht sich im permanenten Feld eines Innenkernmagneten.Über einen völlig korrosionssicheren Edelmetallkollektorwird der in den Wicklungen durch Induktion erzeugteStrom abgeführt. Die EMK des Generators und damitder Strom im geschlossenen Stromkreis ist abhängig von derRotordrehgeschwindigkeit. Der Ausschlag einesangeschlossenen Milliamperemeters ist demnach unmittelbarein Maß für die Strömungsgeschwindigkeit.Als wesentliches Merkmal der Flügelradanemometer mitGleichstromferngeber ergibt sich, einerseits wegen desaußerordentlich geringen Leistungsbedarfs, andererseitswegen der streng linearen Abhängigkeit des abgegebenenGeneratorstromes von der Rotordrehzahl, eine lineare Zuordnungdes abgegebenen Stromes zur Strömungsgeschwindigkeit.Die Linearität ist über den gesamten Meßbereich bis hinunterzum Anlaufwert vorhanden.Technische DatenMeßbereich:0...20 m/sAnlaufwert:ca. 0,5 m/sTemperatureinsatzbereich: -30...+60 °CAusgang:4 mA bei 20 m/sund R a=105 WStromkennlinie: v = 4,9 I + 0,4Elektrischer Anschluß1468 I 507Flügelradanemometer mit InduktivabgriffHier ist die Flügelradwelle mit einer Impulsscheibe verbunden.Die Drehzahländerung des Flügelrades wird mit einem Näherungsschalternach NAMUR (DIN 19 234) ermittelt. Diesesreibungsarme Meßprinzip hat einen besonders niedrigenAnlaufwert.Die Impulsscheibe des Rotors läuft permanent zwischen demAbgriff des Näherungsschalters. Durch die unterschiedlicheLeitfähigkeit der einzelnen Sektoren der Impulsscheibe werdenStröme induziert. Diese Impulse werden elektronischverstärkt und über 2 Leitungen abgeführt.Technische DatenMeßbereich:0...20 m/sAnlaufwert:ca. 0,1 m/sTemperatureinsatzbereich: -25...+100 °CAusgang:300 Hz ± 6 Hzbei 10 m/sBetriebsspannung: 8 V DCInnenwiderstand: ca 1 kWGeschwindigkeit/VelocityFrequenz/Frequency5 m/s 149 Hz6 m/s 179 Hz10 m/s 300 Hz20 m/s 603 HzElektrischer Anschluß2

BetriebsanleitungFlügelradanemometer (1468)1468 S9Flügelradanemometer mit 2fachem InduktivabgriffHier ist die Flügelradwelle ebenso mit einer Impulsscheibeverbunden. Die Drehzahländerung des Flügelrades wird jedochmit zwei Näherungsschalter nach NAMUR (DIN 19 234)ermittelt, um auch wechselnde Strömungsrichtungen erkennenzu können, z.B. in Verbindung mit dem DrehrichtungsmelderDRM.Technische DatenMeßbereich:0...20 m/sAnlaufwert:ca. 0,1 m/sTemperatureinsatzbereich: -30...+60 °CAusgang:2 mal 170 Hz ± 4 Hzbei 20 m/sBetriebsspannung: 8 V DCInnenwiderstand: ca 1 kWGeschwindigkeit/VelocityFrequenz/Frequency5 m/s 43 Hz6 m/s 52 Hz10 m/s 86 Hz20 m/s 172 HzElektrischer AnschlußBeispielapplikation SWF 2427b: Flügelradanemometer1468 S9 mit Drehrichtungsgeber und Digital-Analog-WandlerProjektierungshilfezum Flügelradanemometer 1468 mitInduktivabgriffDie DIN 19 234 (NAMUR)Die DIN 19 234 legt die technischen Daten der Schnittstellezwischen einem Näherungsschalter nach NAMUR (allgemeinerBegriff: elektrische Wegfühler) und einem elektronischenVerstärker fest. Die Verbindung erfolgt über eine zweiadrigeLeitung. Über diese wird der Näherungsschalter auchmit Strom versorgt. Der Verstärker wird über die durch äußereEinflußnahme veränderliche Stromaufnahme des Näherungsschaltersgesteuert.Damit ein sicheres Zusammenwirken zwischen Näherungsschalterund Verstärker gewährleistet ist, sind in der DIN 19234 für den Verstärker folgende Werte festgelegt:1. Stromversorgung für den SteuerstromkreisLeerlaufspannung U 0: 7...9 VVorzugswert8,2 VKurzschlußstrom I K: 7...16 mAVorzugswert8,2 mA2. Stromabhängige Schalt- bzw. Überwachungspunkte2a. SchaltpunktDer Schaltpunkt des Verstärkers muß im Bereich einerStromaufnahme des Näherungsschalters von 1,2 mAbis 2,1 mA liegen.2b. LeitungsbruchüberwachungUnterschreitet die Stromaufnahme des Näherungsschalterseinen bestimmten Wert, wird davonausgegangen, daß ein Leitungsbruch oder ein entsprechenderFehler im Näherungsschalter vorliegt. DieLeitungsbruchüberwachung muß im Strombereich von0,05 mA bis 0,15 mA ansprechen.2c. LeitungskurzschlußüberwachungÜberschreitet die Stromaufnahme des Näherungsschalterseinen bestimmten Wert, muß davon ausgegangenwerden, daß ein Leitungskurzschluß oder ein entsprechenderFehler im Näherungsschalter vorliegt. DieKurzschlußüberwachung muß in einem Strombereichansprechen, der einem Ersatzwiderstand des Näherungsschaltersvon 360 bis 1000 Ohm entspricht.Bei einer Vorzugsstromversorgung nach Punkt 1 ist dasein Strombereich von 6,0 bis 7,45 mA.Aus diesen in der DIN 19 234 festgelegten Daten geht hervor,daß zur Auslösung von Schalt- bzw. Überwachungsvorgängender Strom in der Schnittstelle zwischen dem Näherungsschalterund dem Verstärker maßgebend ist. Beim Aufbau und derAuslegung eines Verstärkers für Näherungsschalter nachDIN 19 234 soll daher eine Stromauswertung vorgenommenwerden.Der Leitungswiderstand darf 100 Ohm nicht überschreiten.3

BetriebsanleitungFlügelradanemometer (1468)Wahl der MeßstelleVoraussetzung für einwandfreie Meßergebnisse ist in jedemFall eine gerichtete, drall und wirbelfreie Strömung an derMeßstelle (siehe auch DIN 1946 „VDI-Lüftungs-Regeln“).In geschlossenen Kanälen ist eine solche Strömung im allgemeinendann vorhanden, wenn eine störungsfreieBeruhigungsstrecke ohne plötzliche Querschnittsveränderungen,Krümmer oder Absperrorgane von 6 x D (D = LichterDurchmesser der Rohrleitung bzw. gleichwertiger Durchmesserbei rechteckigen Kanälen) vor und 4 x D hinter der Meßstellezur Verfügung steht. Hinter Krümmern ist eine Beruhigungsstreckevon 40 x D erforderlich. Durch zweckentsprechendangeordnete Umlenkbleche kann auch hier die Einlaufstreckeauf ca. 6 x D verringert werden.Ist die Strömung verdreht oder verwirbelt, muß vor dem Anemometerin der Entfernung von ca. 1 x D ein Gleichrichter vorgesehenwerden. Er läßt sich aus einer Anzahl dünnwandigerRohre zusammensetzen. Die Rohre sollen einen Durchmesservon ca. 1/10 D und eine Länge von ca. 3/10 D aufweisen.Sie sind, den ganzen Strömungsquerschnitt ausfüllend,axial in die Rohrleitung einzubauen. Bei Messungen in Rohrenmit weniger als 500 mm Ø (ca. 0,2 m²) macht sich dieQuerschnittsverringerung durch den Einbau des Anemometersbemerkbar. Die Geschwindigkeitswerte werden dann zuhoch angezeigt.Messungen vor Ansaug- und hinter Zuluftöffnungen sind oftmit gewissen Schwierigkeiten verbunden, da die Geschwindigkeitaußerhalb des Kanales mit der Entfernung vom Durchlaßsehr schnell abnimmt. Der Strahlquerschnitt vergrößertsich unter gleichzeitiger Änderung der Strömungsrichtung.Soweit es die örtlichen Verhältnisse zulassen, sollte deshalban solche Öffnungen ein Kanalstück mit gleichem Querschnittangesetzt und die Geschwindigkeit in diesem Ansatz gemessenwerden. Die Länge des Kanalstückes ist unter Berücksichtigungder oben genannten Beruhigungsstrecken festzulegen.Eine Verringerung des Querschnittes zum Zweck derVerkürzung des Ansatzstückes ist unzweckmäßig, da dadurchdie Messungen verfälschende Druckverluste hervorgerufenwerden. Richtige Meßergebnisse lassen sich im Freistrahlohne Kanalverlängerung an großen Luftdurchlässen bei geringerGeschwindigkeit erzielen.Messungen durchführenBei ambulantem Einsatz ist das Anemometer an einem anschraubbaren,dem jeweiligen Verwendungszweck angepaßtenHandgriff zu halten, der als Option erhältlich ist. Zur Befestigungdes Griffes dienen das zentrische M8-Innengewindein der Fußplatte oder die beiden rechts und links davon befindlichenM5-Innengewinde.Unter Benutzung der gleichen Gewinde können Anemometerauch ortsfest eingebaut werden. Vorher ist aber dasGeschwindigkeitsprofil auszumessen (siehe unten), um danndas Gerät an einer Stelle mit mittlerer Geschwindigkeit zubefestigen. Dementsprechend liegt das Anemometer nichtimmer zentrisch im Meßquerschnitt.Flügelradanemometer mit Gleichstromferngeber arbeitenlage-, nicht aber strömungsrichtungsunabhängig. Sie müssennormalerweise so gehalten bzw. eingebaut werden, daß dieStrömung in Richtung des auf dem Schutzring angebrachtenPfeiles auf das Flügelrad trifft. Abweichungen hiervon bis zu10° sind maximal zulässig. Rückläufige Strömungen könnengrundsätzlich auch erfaßt werden. Es kehrt sich dann diePolarität der Geberspannung um. Wegen der verändertenStrömungsverhältnisse ist in diesem Fall die Skalenfestlegungdes Meßwertempfängers nach einer gesonderten, individuellzu erstellenden Stromkennlinie erforderlich.Ambulante MessungenBei ambulanten Messungen ist es zweckmäßig, das Flügelradvor Einbringen in die Strömung durch Anblasen in Lauf zuversetzen. Auf diese Weise läßt sich eine zu starke stoßweiseBelastung vermeiden.MittelwertbildungDie Strömungsgeschwindigkeit ist im allgemeinen nicht an allenPunkten eines Kanalquerschnittes oder einesLuftdurchlasses gleich. Zur Erzielung exakter Meßergebnissein großen Querschnitten ist es deshalb erforderlich, eineReihe von Einzelmessungen auszufahren, deren Mittel danndie tatsächliche Strömungsgeschwindigkeit ist. Diese Messungenkönnen nach unterschiedlichen Verfahren ausgeführtwerden.NetzmessungMan teilt den Querschnitt in eine möglichst große Zahl flächengleicherFelder ein, in deren Schwerpunkt je eine Messungausgeführt wird. Der Mittelwert aller Messungen ist dieDurchschnittsgeschwindigkeit. Sie ist für die Bestimmung derDurchflußmenge maßgebend. Die Durchflußmenge kannauch gefunden werden - das trifft besonders für teilweiseabgedeckte Durchlässe zu -, wenn die einzelnen gemessenenGeschwindigkeitswerte mit den zugehörigen Querschnittenmultipliziert werden. Die Summe aller Einzelmessungenist dann die Durchflußmenge.SchwerelinienmessungIn einem Rohr mit rundem Querschnitt sind zur Bestimmungder mittleren Geschwindigkeit Messungen in zwei senkrechtzueinander stehenden Durchmessern auszufahren. Die Ergebnissewerden in Abhängigkeit vom Durchmesser graphischaufgetragen und danach die Geschwindigkeitsprofilegezeichnet. Der Durchmesser ist nunmehr so aufzuteilen, daß5 oder 10 flächengleiche Kreisringe entstehen. Die den4

BetriebsanleitungFlügelradanemometer (1468)Schwerpunktkreisen dieser Ringe (einschl. dem Schwerpunktkreisder mittleren Kreisfläche) entsprechenden Geschwindigkeitenwerden der graphischen Darstellung entnommen.Ihr arithmetischer Mittelwert ist die mittlere Geschwindigkeit.Das Produkt aus mittlerer Geschwindigkeit und lichtemRohrquerschnitt ist die Durchflußmenge. Die graphischeDarstellung kann entfallen, wenn die Messungen in denSchwerpunktkreisen ausgeführt werden.Die Schwerpunktradien bei Aufteilung eines kreisförmigenQuerschnittes mit dem Radius r = 1 in n = 5 Ringe(10 Meßpunkte auf dem Durchmesser) bzw. n = 10 Ringe(20 Meßpunkte auf dem Durchmesser) gibt die nachstehendeTabelle an. Durch Multiplikation mit dem tatsächlich vorhandenenRadius des Rohres ergeben sich unmittelbar dieRadien der Schwerpunktkreise, die bei der Messung berücksichtigtwerden müssen.SchwerpunktradienRadii of the center of gravityn n 1n 2n 3n 4n 5n 6n 7n 8n 9n 105 0,95 0,84 0,71 0,55 0,3210 0,97 0,92 0,87 0,81 0,75 0,67 0,59 0,50 0,39 0,22Korrektionbei kleinem MeßquerschnittDie in den technischen Daten angegebenen Ausgangsgrößensind dann richtig, wenn die Meßwertgeber in einem verhältnismäßiggroßem Meßquerschnitt eingesetzt werden. BeiMessungen in geschlossenen Rohrleitungen mit weniger als500 mm lichtem Durchmesser (Querschnittsfläche ca. 0,2 m 2) macht sich die Querschnittsverengung durch den Einbaudes Gerätes bemerkbar. Hierdurch werden je nach Rohrdurchmessermehr oder weniger zu hohe Strömungsgeschwindigkeitengemessen. Die tatsächliche Geschwindigkeitv tatsläßt sich dann aus abgelesener Geschwindigkeit v a, auslichtem Rohrquerschnitt F Rund dem ideellen Querschnitt desAnemometers F ianhand der folgenden Formel ermitteln:vtats=( F − F )RFRi∗vDas Anemometer hat einen ideellen QuerschnittF i= 2795 mm 2 , wenn der lichte Durchmesser F Rgrößer als109 mm ist. Sind der lichte Rohrdurchmesser und der lichteSchutzringdurchmesser des Anemomters gleich 105 mm, soist der ideelle Querschnitt F i= 2124 mm 2 .an = Anzahl der flächengleichen KreisringeAuch bei Messungen in Kanälen mit quadratischem oderrechteckigem Querschnitt reicht es im allgemeinen aus, lediglichdie Geschwindigkeitsprofile der beiden senkrecht zueinanderstehenden Symmetrieachsen aufzunehmen und derenarithmetisches Mittel als Maß für die mittlere Geschwindigkeitzu bestimmen.SchleifenmessungBei sehr weiten Kanälen, Stollen bzw. Schächten führt dieSchleifenmessung zu völlig befriedigenden Resultaten. DasInstrument ist dazu während der Meßzeit in Schlangenlinienoder weiten Achterschleifen über den Meßquerschnitt zu bewegen.WartungDas Flügelrad ist aus einer harten Leichtmetall-Legierung gefertigtund daher gegen mechanische Einflüsse weitgehendunempfindlich. Es muß dennoch beachtet werden, daß jedesgewaltsame Biegen an den Flügeln die ursprüngliche Justierungbeeinflußt.In Abhängigkeit vom Verschmutzungsgrad der zu untersuchendenLuft sollte die Oberfläche des Gerätes mit einemfeuchten Tuch (ohne scharfe Reinigungsmittel) gereinigt werden.Eine Säuberung und Neuölung der Flügelrad-Kugellagersollte in keinem Fall eigenständig durchgeführt werden, dahierdurch die Laufeigenschaften des Gerätes stark beeinflußtwerden (im Extremfall wird das Gerät unbrauchbar).Ist eine prägnante Änderung in den Laufeigenschaften desGerätes festzustellen, sollten Sie eine Überprüfung im HauseLambrecht vornehmen lassen.5

BetriebsanleitungFlügelradanemometer (1468)MaßbildQuality System certified by DQS according toDIN EN ISO 9001 Reg. No. 3748 Technische Änderungen vorbehalten 33.00Wilh. Lambrecht GmbHFriedländer Weg 65-6737085 GöttingenGermanyIn über 100 Ländern6Tel +49-(0)551-4958-0Fax +49-(0)551-4958-312E-Mail info@lambrecht.netInternet www.lambrecht.net