Lufthastighet

Svarta tavlan – Lufthastighet
Lufthastighet

 

Kortfattad fakta om lufthastighet / luftflöde
Lufthastighet – luftflöde – frånluft – tilluft – olika givartyper m.m.

 

Lufthastighet är den hastighet som luften har över en fast punkt t.ex. en givare. Utrycks vanligen i m/s (instrumenten kallas trots det oftast för luftflödesmätare, eftersom det nästan alltid är just luftflödet man vill mäta).

 

Luftflöde är en bestämd mängd luft (volym) som passerar en given punkt under en viss tidsperiod och uttrycks vanligen i l/s eller m³/h.

 


 

Val av givare

 

Mätområdet sträcker sig från 0 till 100 m/s beroende på givartyp.

 

Varmtrådsgivare används för noggranna
mätningar i det lägre mätområdet.  Maximal temperatur (Tmax) är +70 °C.

 

En vinghjulsgivares mätområde är beroende av sin diameter:
– mindre diameter = högre mätområde
– större diameter = lägre mätområde
Tmax är +70 alternativt +140 °C.

 

Ett pitotrörs (prandtlrörs) mätområde beror på instrumentets tryckgivare. Med instrument som har en upplösning på t.ex. 0,2 Pa går det att mäta ner till 1 m/s. I det övre området går det att mäta upp till 100 m/s. Tmax är 500 °C.

 

 

Lufttemperatur
Några exempel ur givarsortimentet för multifunktionsinstrumentet testo 480. Se tekniska givardata för våra övriga instrument.

 

 


 

Givare för mätning av lufthastighet

 

Varmtrådsgivare

 

Principen för varmtrådsgivare grundar sig på ett uppvärmt element, från vilket värme leds bort av ett kallare luftflöde.

 

Temperaturen hålls konstant via en reglerkrets. Styrströmmen är direkt proportionell mot lufthastigheten

 

När varmtrådsgivare används i turbulenta flöden påverkas det uppvärmda elementet från flera håll, vilket kan inverka på mätresultatet.

 

Detta kan till stor del undvikas genom att man ser till att ha en tillräckligt lång raksträcka i en kanal före och efter mätpunkten.

Lufttemperatur

 


 

Pitotrör (prandtlrör)

 

Pitotrörets främre öppning utsätts för totaltrycket (dynamiska + statiska trycket) i en kanal och leder det till punkt (a) som ansluts till plusnippeln på ett diff-tryckmätande instrument eller givare.

 

Det statiska trycket tas emot via pitotrörets sidoöppningar och leds till punkt (b) som ansluts till instrumentets minusnippel. Det resulterande diff-trycket står i direkt proportion till den lufthastighet som råder i en kanalen och omräknas enligt nedanstående formel.

Lufthastighetsformel

 

  • v = Lufthastighet i m/s
  • s = Pitotrörsfaktor
  • r = Luftdensitet i kg/m3
  • p = Differenstryck i Pascal

 

! Luftdensiteten påverkas normalt ganska lite av luftfuktighet och absoluttryck. Däremot kan temperaturen påverka en hel del om den avviker mycket från rumstemperaturen.

 

Pitotrör (prandtlrör)

 


 

Vinghjulsgivare

 

Mätprincipen för vinghjulsgivare grundar sig på att en roterande rörelse omvandlas till elektriska signaler.

 

Strömningsmediet får vinghjulet att rotera. En induktiv gränslägesbrytare "räknar" varven hos vinghjulet och genererar en pulssekvens som konverteras i mätinstrumentet till ett hastighetsvärde (vanligen m/s).

 

  • Vinghjulsgivare med stora diametrar (ø 60 mm och ø 100 mm) lämpar sig för mätning av turbulenta flöden (t.ex. vid ventilationsgaller) vid lägre hastigheter eller mellanhastigheter.
  • Små diametrar lämpar sig bättre för mätningar i kanaler, vars tvärsnittsarea måste vara 10 gånger större än givarens diameter.
  • Givare med 16 mm diam. har visat sig mycket mångsidig. Den är stor nog att ha bra startegenskaper och liten nog att klara hastigheter på upp till 60 m/s.

 

2 olika vinghjul

 


 

 

Viktigt! Givarnas placering i luftströmmen

 

För samtliga givartyper – varmtråd, vinghjul och pitotrör – är det mycket viktigt att de är vinklade rakt mot luftströmmen. Vrid därför givaren tills maximalt värde visas på mätinstrumentet. Först därefter kan mätvärdet avläsas. Speciellt viktigt är rätt vinkel mot luftströmmen när man mäter med pitotrör.

 

 

Givarens placering

 


 

Luftflödesmätning

 

Det finns flera metoder för att bestämma den luftvolym (l/s eller m³/h) som passerar igenom en ventilationskanal eller ut respektive in från ett don eller ventilationsgaller. När det gäller kanalmätning är det vanligast att mäta med varmtråds-, pitotrörs- eller vinghjulsgivare om fasta mätdon saknas. För frånluftsdon används vanligen en stos med en givare monterad i dess smala del. För att mäta på tilluftsgaller krävs en speciell tilluftsstos med stora öppningar på respektive sida, dels för att täcka in hela gallrets yta och dels för att inte skapa ett för stort tryckfall i ventilationssystemet.

 


 

Mätning i kanal

 

Mätningen bör om möjligt ske på en raksträcka i kanalen. Det raka kanalavsnittet bör vara minst 5 gånger så långt som kanalens invändiga diameter före mätpunkten och 2 gånger så långt efter mätpunkten. Flödesprofilen får inte störas på något sätt av klaffar, sluttande avsnitt, vinklar etc. Eftersom luftströmmen är olika i olika delar av kanalens tvärsnitt bör man mäta i flera olika punkter och räkna fram medelvärdet innan omräkning till volymflöde. Observera även att givarens diameter inte bör vara större en 1:30 av kanalens för att minimera givarens påverkan på luftströmmen.

 

 

Mätning i kanal

 

Mätning över don och galler

 

Flertalet don och galler har idag fasta mätuttag där man via tryckmätning kan beräkna luftflödet. Finns inte dessa eller att det är svårt att hitta donets specifikationer är det mätning med olika typer av stosar som gäller.

 

Frånluftsdon: luftflödet mäts över donet med en kombination av en frånluftsstos och ett lufthastighetsmätande instrument. Luftflödet beräknas i instrumentet m.h.a en stosfaktor.

 

Tilluftsdon: kräver en speciell stos med en viss längd och stora öppningar som minimerar påverkan av tryckfall och turbulens på mätningen. Mätresultatet presenteras direkt i l/s eller m³/h.

 

 

Stosmätning
Luftflödesstos tesot 420

 


 

Referensdonsmätning

 

Vid injustering av lite större ventilationsanläggningar behöver man ha kontroll på det don som sitter längst ut i systemet, det s.k referensdonet. Tidigare var man tvungen att ha en person som övervakade detta don och som rapporterade dess mätvärden till injusteraren. Nu finns det modern teknik som kontinuerligt övervakar referensdonet och vidarebefodrar mätvärdena till injusteraren via mobilnätet och appar som levererar specialanpassad information.

 

Referensdonsmätare

 


 

Svensk standard SS-EN 16211:2015
Luftbehandling – Fältmetoder för mätning av luftflöden

 

I denna skrift beskrivs vilka standarder och metoder som gäller vid mätning av luftflöden. Tar även upp fler detaljer och metoder än vad som har beskrivits ovan. Den kan bställas från SIS, Swedish Standards Institute eller från Svensk Byggtjänst.

 

Referensdonsmätare

 


 

Exempel på luftflödesmätare från Nordtec
testo 440 med givare
Handinstrument

 

Testo har ett brett program av portabla handinstrument för mätning av lufthastighet och luftflöde. Dessutom ett brett program av givare och tillbehör för nästan alla tänkbara applikationer.

 

Handinstrument för luftflöde

testo 420
Stosar

 

Utöver ett antal mindre stosar för frånluftsmätning finns även testo 420 som kan användas för både till- och frånluftsmätning. Luftflödesriktare ger noggranna mätresultat.

 

Till- och frånluftsstosen testo 420

Celsivent
Referensdonsmätare

 

CelsiVent övervakar referensdonet i realtid utan avståndsbegränsningar. Ger noggranna mätvärden direkt till mobilen. Visar flödet i l/s eller m³/h samt i procent av projekterat värde.

 

CelsiVent referensdonsmätare