Fully Automated System for Air Velocity Profile Measurement

• Autorzy: Kabaciński M. , Pawliczek R.

Identyfikatory

DOI

10.2478/v10180-012-0023-0

Warianty tytułu

PL

Automatyczny system do wyznaczania profilu prędkości dla strumienia powietrza

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the idea of a system for controlling the movement of a flowmeter for air velocity profile measurement. In such a system, due to massive amount of data and limitations of the Data Acquisition Equipment, it is necessary to use moveable sensors. The flowmeter sensor is moved with the use of a linear module with a stepper motor and a tooth-belt drive. The location and speed of the sensor are controlled by a program based on the idea of virtual instrument. The proposed structure allows the user to control operation of the stand and provides automatic measurement. A wide range of velocity and step increments of the stepper motor drive, and flexibility of the virtual instrument software, allow one to create effective measurement systems ensuring sufficiently precise location with optimal time duration of measurement. It is shown that the linear module with tooth-belt is an effective alternative for similar modules with micro-screw drives.

PL

W artykule zaprezentowano system kontroli przemieszczenia przyrządu do pomiaru profilu prędkości strumienia powietrza. W takich systemach z powodu dużej liczby punktów pomiarowych oraz ograniczeń wynikających z urządzeń do akwizycji danych konieczne jest przemieszczanie elementu pomiarowego. Czujnik przepływu jest przesuwany za pomocą modułu liniowego z napędem w postaci paska zębatego i silnika krokowego. Położenie i prędkość czujnika jest kontrolowane za pomocą autorskiego oprogramowania bazującego na idei tzw. „przyrządów wirtualnych”. Układ kontolno-pomiarowy pozwala operatorowi na obsługę stanowiska oraz automatyczne przeprowadzenie pomiarów. Szeroki zakres prędkości obrotowej i dużej rozdzielczości napędu w postaci silnika krokowego oraz elastyczność oprogramowania pozwala tworzyć efektywny system pomiarowy zapewniający dostatecznie dokładną lokalizację punktów pomiarowych przy optymalnym czasie pomiarów. Wykazano, ze napęd liniowy z zastosowaniem paska zębatego i silnika krokowego może być efektywną alternatywą dla podobnych urządzeń ze śruba napędową.

Słowa kluczowe

EN

air flux measurement; flowmeter; stepper engine drive; virtual instruments

PL

pomiar przepływu powietrza; miernik przepływu; napęd silnika krokowego; przyrządy wirtualne

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN
• Czasopismo: Archive of Mechanical Engineering
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. LIX, nr 4
• Strony: 435--451
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., fot., rys., tab.

Twórcy

autor

Kabaciński M.

• Opole University of Technology, Department of Thermal Engineering and Industrial Facilities, Mikołajczyka 5, 45-271 Opole, Poland

autor

Pawliczek R.

• Opole University of Technology, Department of Mechanics and Machine Design, Mikołajczyka 5, 45-271 Opole, Poland

Bibliografia

• [1] Flow Measurement: practical guides for measurement and control, D.W. Spitzer; editor, ISA, Research Triangle Park, 1991.
• [2] Baker R.C.: Flow Measurement Handbook. University of Cambridge. 2000.
• [3] Dobrowolski B., Kabza Z.: Teoretyczna analiza wpływu osiowosymetrycznej deformacji pola prędkości i zawirowania strugi na właściwości metrologiczne zwężek pomiarowych, Studia i Monografie, Opole 1992 (in Polish).
• [4] Kabaciński M., Pospolita J.: Numerical and experimental research on new cross-sections of averaging Pitot tubes. Flow Measurement and Instrumentation vol. 19, Number 1, pp. 17-27, March 2008.
• [5] Wecel D., Chmielniak T., Kotowicz J.: Experimental and numerical investigations of the averaging Pitot tube and analysis of installation effects on the flow coefficient, Flow Measurement and Instrumentation, vol. 19, pp. 301-306, 2008.
• [6] Pospolita J.: Pomiary strumieni płynów, Studia i Monografie, Oficyna Wydawnicza PO, 2004 (in Polish).
• [7] Kabaciński M., Pochwała S.: Wpływ deformacji profilu prędkości na wartość współczynnika przepływu przepływomierza z rurką uśredniąjącą ciśnienie dynamiczne, Pomiary Automatyka Kontrola, 2011, No 2, pp. 157-160 (in Polish).
• [8] ISO 3966:2008, Measurement of fluid flow in closed conduits – Velocity area method using Pitot static tubes, 2008.
• [9] PN-ISO 5221:1994, Rozprowadzanie i rozdział powietrza. Metody pomiaru przepływu strumienia powietrza w przewodzie (in Polish).
• [10] http://www.wobit.com.pl, P.P.H. WOBIT E.K.J.OBER S.C.
• [11] Robert H. Bishop, Learning with LabVIEW 8, Pearson Prentice Hall, 2007.
• [12] Jeffrey Travis, Jim Kring: LabVIEW For Everyone, third edition, Pearson Prentice Hall, 2007.
• [13] www.ni.com, National Instruments.