Termoanemometryczne metody pomiaru prędkości - aparatura pomiarowa w kopalni

• Autorzy: Ligęza, P. , Poleszczyk, E.

Warianty tytułu

EN

Velocity measurements using hot-wire anemometry - measuring equipment in the mines

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono różne zastosowania termoanemometrycznej metody pomiaru prędkości gazu w warunkach kopalnianych. O specyfice pomiarów parametrów przepływu w kopalni decydują: wysoki stopień zapylenia, duża wilgotność powietrza, często niestacjonamość przepływów oraz zmienne temperatury, a także w przypadku kopalni o charakterze wyrzutowym - warunek iskrobezpieczeństwa stosowanej aparatury pomiarowej. W Pracowni Metrologii Przepływów Instytutu Mechaniki Górotworu PAN od 40 lat są opracowywane i doskonalone techniki pomiarów prędkości płynącego medium ze szczególnym uwzględnieniem anemometrii cieplnej. Ze względu na swoje możliwości ta metoda pomiarowa może służyć w wielu zagadnieniach dotyczących wentylacji, przewietrzania wyrobisk oraz poprawy bezpieczeństwa pracy. Do prowadzenia pomiarów zmiennych w czasie, badania stanów nieustalonych w sieciach wentylacyjnych i innych pomiarów dynamicznych mogą być stosowane termoanemometry, które posiadają szerokie pasmo przenoszonych częstotliwości, sięgające setek kiloherców. Miniaturowe rozmiary sondy pomiarowej dają możliwość pomiaru zbliżonego do punktowego oraz nieznacznie zaburzają pole prędkości i temperatury. Autorzy przedstawiają kilka rozwiązań aparatury skonstruowanej dla potrzeb górnictwa w przeszłości oraz zarys projektowanej i badanej obecnie zmodyfikowanej metody pomiaru prędkości przepływu powietrza, odpowiadającej wymogom pracy w warunkach kopalnianych oraz najnowszym rozwiązaniom techniki pomiarowej.

EN

The paper explores the applications of the method of gas flow velocity measurements in mines using the thermal anemometry. The specificity of flow parameters in mines is associated with air contamination, humidity, non-stationary character of flows, variable temperatures. Besides, in outburst-prone mines the safety parameters of the measuring devices are vital (spark protection). For over 40 years the Laboratory of Flow Metrology has been engaged in research work aimed to develop and improve the velocity measurement techniques, with the main emphasis on thermal anemometry. On account of the variety of its application this method might be well employed to solve problems i associated with mine ventilation, airing of mine galleries and improvement of work safety conditions. Measurements of time-variant and transient flows in ventilation networks might be taken with thermal/hot wire anemometers with very wide transmission bands, of the order of several hundred kilohertz. Minute probes enable nearly point-by-point measurements and the velocity and temperature fields are only slightly distorted. The authors provide several solutions of the measuring apparatus specially designed for the mining sector. The paper briefly outlines the newly developed and currently investigated modified method of airflow velocity measurements, well suited to working conditions in the mines and utilising the state-of-the art. measurement techniques.

Słowa kluczowe

PL

termoanemometria; wentylacja kopalń; termoanemometr stałotemperaturowy

EN

thermal anemometry; hot wire anemometry; mine ventilation; CT anemometer

• Czasopismo: Archives of Mining Sciences
• Rocznik: 2004
• Tom: Vol. 49, nr spec
• Strony: 141-150
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., fot., rys.

Twórcy

autor

Ligęza, P.

• Instytut Mechaniki Górotworu PAN, ul. Reymonta 27, 30-059 Kraków, Poland

autor

Poleszczyk, E.

• Instytut Mechaniki Górotworu PAN, ul. Reymonta 27, 30-059 Kraków, Poland

Bibliografia

• [1] Roszczynialski W., Trutwin W., Wacławik J., 1992: Kopalniane pomiary wentylacyjne; Wydawnictwo Śląsk, Katowice.
• [2] Kruczkowski J., 1999: Wpływ własności dynamicznych czujnika anemometru skrzydełkowego na dokładność pomiaru prędkości przepływu powietrza w wyrobisku kopalnianym; Praca doktorska IMG PAN Kraków.
• [3] Bremhorst K., Graham L.J.W., 1990: A fully compensated hot/cold wire anemometer system for unsteady flow velocity and temperature measurement; Meas. Sci. Technol. p. 425-430.
• [4] Lomas C.G., 1986: Fundamentals of hot wire anemometry; Cambridge University Press, Cambridge.
• [5] Poleszczyk E., 2002: „Termoanemometryczna metoda wyznaczania wektora prędkości”, Monografie Rozprawy, Prace Instytutu Mechaniki Górotworu (Transactions of the Strata Mechanics Research Institute).
• [6] Kiełbasa J., Rys z J., Tysowski R., 1979: Górniczy stacjonarny anemometr cieplny; Prace Naukowe Instytutu Metrologii Elektrycznej Politechniki Wrocławskiej, Nr 19, s. 223.
• [7] Piwowarczyk J., Rysz J., Stasicki B., 1979: AO 781 - Cyfrowy Anemometr Oscylacyjny; Prace Naukowe Instytutu Metrologii Elektrycznej Politechniki Wrocławskiej, Nr 19, s. 254.
• [8] Patenty PRL nr 63 237, 71 998, 73 690 i 82 094.
• [9] Kiełbasa J., Rysz J., Smolarski A.Z, Stasicki B., 1972: The oscillatory anemometer, Proceedings of the DISA Conference, Leicester University, April.
• [10] Ligęza P, Sitko S.J., 1991: Problem kompensacji temperaturowej i linearyzacji w anemometrze stałotemperaturowym; Metrologia i Systemy Pomiarowe nr 9.
• [11] Ligęza P, 1994: Thermoanemometric method for measuring velocity and temperature in non-isotermal flows; Archives of Mining Sciences nr 3.
• [12] Sakao F., 1973: Constant temperature hot wires for determining velocity fluctuations in an air flow accompanied by temperature fluctuations; J. Phis. E: Sci. Instrum. 913-916.
• [13] Ligęza P, 1994: Sposób kompensacji temperaturowej mostkowego termoanemometru stałotemperaturowego oraz mostkowy termoanemometr stałotemperaturowy skompensowany temperaturowo; Patent PL 175092 BI, Warszawa.