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Tipps und Tricks für Luftstrom-Messungen im Kanal.
• Die wichtigsten Sonden für jede Anwendung • Abnahmemessungen nach DIN EN 12599 richtig durchführen• Messfehler erkennen und vermeiden
Die optimale Sonde für Ihre Anwendung
Mittlere Strömungsgeschwindigkeiten
5 m/s ... 20 m/s: Flügelradsonden mit möglichst
kleinen Durchmessern
Hohe Strömungsgeschwindigkeiten ab 20 m/s oder
Messung stark verschmutzter Strömungen mit hohem
Partikelanteil: Staurohre
Niedrige Strömungsgeschwindigkeiten bis 5 m/s:
Thermische Sonden
Die Genauigkeits-Sieger von Testo
für jeden Strömungsbereich:
0 m/s
5 m/s
20 m/s
ab 20 m/s Alle Staurohre von Testo z. B. 0635 2243 oder 0635 2240
5 ... 20 m/s 16 mm-Flügelräder – z. B. 0635 9542 (testo 480), 0635 9571 (testo 440)
0 ... 5 m/s Thermische Sonden – z. B. 0635 1543 (testo 480), 0635 1571 (testo 440)
Abnahmemessung nach DIN EN 12599
Trivialverfahren für Netzmessungen
in Rechteckquerschnitten
Dafür wird zunächst das Geschwindigkeitsfeld inner-
halb des rechteckigen Kanalquerschnittes in gleich große
Messflächen aufgeteilt. In deren Mitte befindet sich jeweils
der Messpunkt. Bei einem gleichmäßigen Geschwindig-
keitsprofil kommt man bereits mit wenigen Messpunkten
zu einem repräsentativen Ergebnis. Stellt man jedoch über
den Querschnitt starke Unterschiede in der Strömungs-
geschwindigkeit fest, ist die Anzahl der Messpunkte zu
erhöhen.
Schwerlinienverfahren für Netzmessungen
in Kreisquerschnitten
Hierbei wird der Kreiskanalquerschnitt in flächengleiche
Kreisringe eingeteilt, wobei sich der Messort auf der
Schwerlinie des Kreisringes befindet. Die Auswertung der
Messung erfolgt über arithmetische Mittelwertbildung der
einzelnen Messwerte.
Schwer-linien
Aus den einzelnen Geschwindigkeits-Messwerten ist
die mittlere Strömungsgeschwindigkeit und daraus der
Luftvolumenstrom zu berechnen.Beispiel: Bei einem Querschnitt A von 0,5 m2 und einer gemessenen
mittleren Geschwindigkeit von 4 m/s ergibt sich ein Volumenstrom von 7200 m3/h
V = Volumenstrom in m3/hv = mittlere Strömungsgeschwindigkeit in m/sA = Strömungsquerschnitt in m2
•
V = A ∙ v ∙ 3600∙ ¯
Einfluss durch Störstellen
Zu stromaufwärts liegenden Störstellen sollte ein Abstand
eingehalten werden, der mindestens dem sechsfachen
hydraulischen Durchmesser Dh = 4A/U (A: Kanalquerschnitt,
U: Kanalumfang) entspricht. Zu strom abwärtsliegenden
Störstellen genügt ein Abstand von 2 x Dh.
Messfehler erkennen und vermeiden
10 m
/s
10 m
/s
10 m
/s
5 m
/s
5 m
/s
5 m
/s
D=250
LUFT
Abstand1 x Dh
Abstand2 x Dh
Abstand7 x Dh
verzerrtes Strömungsprofilausgeglichenes Strömungsprofil
Strömungsprofil mit Rückströmung
Abbau der Unregelmäßigkeit des Strömungsprofiles mit zunehmendem Abstand von der Störstelle. Die horizontalen Geschwindigkeitsprofile wurden mit einem Prandtl-Staurohr gemessen.
Das testo 480 hilft Ihnen dabei, RLT-Anlagen normkonform nach EN 12599 einzustellen. Es führt Schritt für Schritt durch die Netzmessung und verhindert damit zuverlässig Fehlmessungen.
Versperrung des Strömungsquerschnittes
durch die Mess-Sonde
Die ideale Flügelradsonde für Messungen in größeren
Kanalquerschnitten ist eine kombinierte Strömungs-/
Temperatursonde mit Ø 16 mm (testo 440 KlimaProfi
16 mm-Flügelrad-Anemometer Set). Bei Messungen in
kleinen Kanalquerschnitten nimmt der Einfluss des Flügel-
rad-Querschnittes auf die Genauigkeit der Messung mit
abnehmendem Kanalquerschnitt zu. In der Folge werden zu
hohe Geschwindigkeiten gemessen.
Thermische Strömungssonden haben einen
sehr kleinen Grundfehler von ±(2 ... 5 cm/s),
dem ein Empfindlichkeitsfehler von 2,5 ... 5 %
vom Messwert hinzuzufügen ist.
Die Messunsicherheit nimmt mit steigender
Luftgeschwindigkeit zu. Deswegen eignen
sich diese Sonden zur Messung niedriger
Luftgeschwindigkeiten bis 5 m/s.
Flügelräder haben einen Grundfehler von
ca. ±(0,1 ... 0,2 m/s) und einen
Empfindlichkeitsfehler von 1 ... 2 % vom
Messwert. Optimaler Einsatzbereich:
Luftgeschwindigkeiten über 5 m/s.
Bei Staurohren geht der Messfehler bei
steigender Luftgeschwindigkeit stark
zurück. Deswegen eignen sie sich für hohe
Luftgeschwindigkeiten.
Messunsicherheiten
testo 480 Multifunktions-messgerät
testo 440 Klima-Messgerät
Die Kombination aus Vielseitigkeit und höchstem Bedienkomfort:• Benutzerfreundliche Menüs für
alle Klimamessungen• Kabellose Sonden für alle
Anwendungen• Übersichtliches Display für
Konfiguration, Messwerte und Ergebnisse auf einen Blick
testo 510i Differenzdruck-messgerät
testo 510Differenzdruck-messgerät
Die Messgeräte testo 440, testo 480, testo 510 und
testo 510i rechnen den Staurohrdruck automatisch in die
Strömungsgeschwindigkeit um. testo 440 und testo 480
haben Menüs für die Volumenstrommessung mit k-Faktor.
Die punktuelle Mittelwertbildung kann dann direkt in m/s-
Werten ausgeführt werden.
Ein typischer Fehler bei der Staurohrmessung ergibt sich
oft dadurch, dass mit einer mittleren Dichte von 1200 g/m3
gerechnet wird. Bei der Messung von Außenluftströmen
kann die tatsächliche Luftdichte um bis zu ±10 % vom oben
angegebenen Mittelwert abweichen. Damit ergibt sich eine
Unsicherheit des Luftstromes von bis zu ±5 %. Deswe-
gen ist es bei Messungen mit einem Staurohr wichtig, die
korrekte Luftdichte im Messgerät einzugeben. Diese ist über
Tabellen zu ermitteln, bzw. wird sie von den Messgeräten
nach Eingabe von Temperatur, rel. Luftfeuchte und Absolut-
druck automatisch berechnet. Voraussetzung hierfür ist die
Kenntnis der örtlichen Werte von Absolutdruck, Temperatur
und ggf. relativer Feuchte.
Fehlerhafte Auswertung der Messergebnisse
bei Staurohren
Tipp: Unter 5 m/s sind Staurohre nur bedingt brauchbar.
Hier empfiehlt sich die Messung mit thermischen Sonden
oder Flügelrad-Aufnehmern.
Im mittleren Strömungsbereich ist es wichtig, die Genauig-
keit des Drucksensors zu beachten, da diese die Genauig-
keit der Staurohrmessung erheblich beeinflusst.
Formel zur Berechnung
der Strömungsgeschwindigkeit in m/s
v=s • 2 • ∆P
rho
∆P = dynamischer Druck in Pa s = Staurohrfaktor = 1,000 für Prandtl-Staurohrev = Strömungsgeschwindigkeit in m/srho = Luftdichte in kg/m3
= 1,199 kg/m3
(bei 20 °C, 50 %rF, 1013 hPa)
Grundformel zur Berechnung
der Genauigkeit der Staurohrmessung:
Genauigkeit Staurohrmessung = 1/v *77,38 * Druckfehler
Wobei: Genauigkeit Staurohrmessung in m/s
v = Strömungsgeschwindigkeit in m/s
Druckfehler in hPa
Die Luftgeschwindigkeit wird berechnet aus Staurohrfaktor, dynamischem Druck (Differenzdruck) und Luftdichte.
Eine umfassende Auswahl an Messgeräten und Sonden zur Strömungs-, Klima- und Behaglichkeitsmessung finden Sie auf unserer Webseite: www.testo.de