Firma KIMO jest francuskim producentem urządzeń pomiarowych - mierników przenośnych, czujników, manometrów cieczowych oraz sond. Mierniki przenośne są podzielone na trzy klasy: 100, 200 i 300 w zależności od ilości mierzonych parametrów. Klasa 100 i 200 to urządzenia służące do pomiaru jednego parametru, klasa 300 to urządzenia wielofunkcyjne, zapewniające kompleksowy pomiar parametrów powietrza. Dystrybucją KIMO w Polsce zajmuje się firma aereco wentylacja sp. z o.o. 
Dla prawidłowej pracy instalacji wentylacyjnej czy klimatyzacyjnej konieczne jest osiągnięcie zaprojektowanych parametrów powietrza. Istotnym parametrem podlegającym ocenie jest prędkość oraz ilość przepływającego powietrza. Najczęściej parametry te mierzone są bezpośrednio w przewodach lub w okolicach kratek wentylacyjnych i nawiewników.

fot. 1 - Pomiar przepływu sondą cieplno-oporową

Pomiar prędkości oraz ilości powietrza w przewodzie odbywa się przy użyciu sondy anemometrycznej cieplno-oporowej lub rurki Pitota.
W przypadku rurki Pitota przyrządem pomiarowym jest sztywna rurka zakrzywiona pod kątem prostym. Krótsza część sondy posiada zakończenie z otworami, umożliwiającymi pomiar ciśnienia całkowitego. Dłuższa cześć rurki zakończona jest dwoma otworami. Jeden z nich służy do pomiaru ciśnienia statycznego, a drugi ciśnienia całkowitego.

rys. 1 - Rurka Pitota

W celu określenia prędkość przepływającego powietrza należy zmierzyć wielkość panującego ciśnienia dynamicznego. Wartość tę uzyskuje się nie wprost; jest ona różnicą pomiędzy ciśnieniem całkowitym a ciśnieniem statycznym. Wartość prędkości dla temperatury +200C można obliczyć zgodnie ze wzorem:

gdzie : Pd - wartość ciśnienia dynamicznego (Pa).
Jeśli wartość ciśnienia będzie podana w mm H2O, wzór przyjmie postać :

Pomiar może się okazać bardziej skomplikowany, jeśli temperatura przepływającego powietrza będzie inna niż +200C. Wówczas należy posłużyć się wzorem:


gdzie : K - współczynnik przeliczeniowy rurki Pitota (dla rurek produkowanych przez KIMO wynosi on 1,0015),
- temperatura powietrza (0C),
Po - ciśnienie barometryczne (Pa),
Pd - ciśnienie dynamiczne (Pa).
Aby uniknąć konieczności ciągłego przeliczania wartości prędkości dla różnych temperatur powietrza, KIMO opracowało typ rurki Pitota zintegrowanej z sondą temperaturową, termoelektryczną. Taki przyrząd umożliwia bezpośredni odczyt prędkości na manometrze klasy 200 lub 300.
Pomiary przy użyciu rurki Pitota mają szereg zalet, tj. trwałość i niezawodność przyrządu pomiarowego; raz wykonana rurka nie musi być więcej kalibrowana, możliwość pomiaru dużych prędkości, nawet do 100 m/s, możliwość stosowania do pomiarów w przewodach z powietrzem zanieczyszczonym cząstkami ciał stałych, pomiar dla czynnika o temperaturze od 0 do +6000C.
Istnieją również pewne ograniczenia w zastosowaniu rurek, m. in. brak możliwości stosowania dla prędkości poniżej 2 m/s.
Ponadto przy pomiarach w przewodzie istnieje konieczność wykonania kilku, a czasem nawet kilkunastu odczytów, by prawidłowo określić prędkość. Z uwagi na przepływ turbulentny nie można dokonać odczytu wyłącznie w jednym punkcie przewodu. Wykonując pomiary, można się posłużyć metodą Log. Czebyczewa. Punkty pomiarowe dla przewodu prostokątnego i okrągłego przedstawiono na rysunkach. Dla takiej metodyki błąd pomiarowy pozostanie nie większy niż +/-2% odczytu.
Do ciągłego monitorowania prędkości powietrza w przewodzie KIMO oferuje grupę urządzeń pod nazwą DEBIMO. Są to zespoły elementów, działające na tej samej zasadzie co rurka Pitota, połączone ze sobą i wbudowane na stałe w przewód. Pomiar następuje jednocześnie w kilku, czasem w kilkunastu punktach, co gwarantuje dokładność uzyskanego wyniku. Podobnie jak w przypadku klasycznej rurki Pitota bezpośrednio mierzone są wielkości ciśnienia całkowitego i statycznego. 
Do odczytów wartości ciśnienia dynamicznego, zarówno przy zastosowaniu rurki Pitota, jak i DEBIMO, można stosować oprócz mierników przenośnych również manometry cieczowe KIMO.
Bezpośredni pomiar prędkości przepływającego powietrza, zarówno w przewodzie, jak i w kratce wentylacyjnej, mogą zapewnić sondy anemometryczne cieplno-oporowe. Czujnikiem pomiarowym w takiej sondzie jest element wykonany najczęściej z platyny, wolframu lub niklu. Na skutek przepływającego przez element prądu wydziela się ciepło powodujące wzrost temperatury. Czujnik ustawiony prostopadle do strumienia przepływającego powietrza będzie chłodzony tym intensywniej, im większa jest prędkość omywającego go powietrza. 
W sondzie mierzony jest bezpośrednio opór elektryczny czujnika, który jest z kolei funkcją temperatury.

rys. 2 - lokalizacja punktów pomiarowych dla przewodu prostokątnego lub kratki

rys. 3 - lokalizacja punktów pomiarowych dla przewodu okrągłego lub kratki

Sonda cieplno-oporowa umożliwia pomiar prędkości w zakresie od 0 do 30 m/s. Maksymalny błąd pomiarowy wynosi +/-3% odczytu i nie więcej niż +/-0,03 m/s w zakresie od 0 do 3 m/s i +/-0,1 m/s. Dodatkowo dzięki umieszczeniu w sondzie elementu Pt100 istnieje możliwość odczytu temperatury w zakresie od -20 do +80 0C.
Z uwagi na punktowy rodzaj pomiaru, dla kratek wentylacyjnych zaleca się dodatkowe zastosowanie nasad pomiarowych. Są to elementy w kształcie stożka, wykonane z Fiberglassu. Nasadki posiadają różne rozmiary i dobiera się je w zależności od rodzaju kratki wentylacyjnej. Pomiar polega na odczycie prędkości. W celu uzyskania wydajności należy otrzymany wynik (prędkość) pomnożyć przez współczynnik przeliczeniowy nasady. Pomiar z wykorzystaniem nasady przedstawiono na fotografii. 

fot. 3 - pomiar przepływu w kratce z zastosowaniem nasady pomiarowej

Pomiary sondą cieplno-oporową podlegają jednak pewnym ograniczeniom. Pomiar dokonywany w przewodzie musi się odbywać w kilku lub w kilkunastu punktach, podobnie jak przy pomiarach z użyciem rurki Pitota. Ponadto czujnik nie jest odporny na zanieczyszczenia powietrza, istnieje możliwość uszkodzenia, oraz na wysokie temperatury. Maksymalna temperatura gazu, przy jakiej można dokonać pomiaru, wynosi +800C. Zaletą w porównaniu do rurki Pitota jest zdolność pomiaru niewielkich prędkości od 0 m/s oraz uzyskanie bezpośredniego wyniku bez konieczności przeliczania wartości dla różnych temperatur. 
Typowym elementem służącym do pomiaru prędkości w kratkach wentylacyjnych są sondy anemometryczne skrzydełkowe. W sondzie tej liczba obrotów wirnika przekłada się bezpośrednio na prędkość strugi gazu. KIMO oferuje trzy sondy skrzydełkowe o średnicach: 100, 70 i 16 mm. 

fot. 2 - pomiar przepływu sondą skrzydełkową

Sonda o średn. 100 mm umożliwia pomiar prędkości w zakresie od 0,2 do 35 m/s z maksymalnym błędem +/-2% i nie więcej niż +/-0,06 m/s w zakresie od 0,2 do 3 m/s i +/-0,2 m/s dla prędkości powyżej 3 m/s. Sonda o średn. 70 mm umożliwia pomiar prędkości w zakresie od 0,3 do 35 m/s z błędem pomiaru +/-2% i nie więcej niż +/-0,1 m/s. Dodatkowo sondy 100 i 70 mm mają wbudowany czujnik temperatury umożliwiający pomiar w zakresie od -20 do +800C. Sonda o średn. 16 mm pozwala na pomiar prędkości w zakresie od 0,6 do 40 m/s z błędem pomiarowym +/-2% odczytu i nie więcej niż +/-0,1 m/s.
Podobnie jak przy pomiarze sondą cieplno-oporową, odczytu należy dokonać w kilku/kilkunastu punktach, by pomiar był prawidłowy. Dla sondy 100 mm KIMO oferuje nasadę pomiarową, której zastosowanie jest analogiczne jak dla sondy cieplno-oporowej.
Alternatywą dla pomiarów sondami w kilku/kilkunastu punktach jest zastosowanie balometru - urządzenia pomiarowego składającego się z sondy, zintegrowanego kołnierza zakładanego na kratkę oraz z urządzenia do odczytu. Pomiar jest dokonywany na tej samej zasadzie jak w sondzie cieplno-oporowej. 

fot. 4 - balometr

Dwa urządzenia pomiarowe oferowane przez KIMO mają zakres pomiarowy odpowiednio DBM200 od 0 do 300 m3/h i DBM700 od 85 do 4000 m3/h. Błąd pomiarowy dla przepływomierza DBM200 wynosi +/- 2% i nie więcej niż +/-2 m3/h w zakresie od 0 do 40 m3/h oraz +/-5 m3/h w zakresie powyżej 40 m3/h. DBM700 dokonuje pomiarów z błędem maksymalnym +/-3% i nie więcej niż +/-10 m3/h. Dla DBM700 oferowane jest ponadto oprogramowanie służące do analizowania pomiarów. 
Zastosowanie mierników KIMO gwarantuje szybki i dokładny pomiar prędkości oraz ilości powietrza w instalacjach wentylacyjnych i klimatyzacyjnych.

inż. Marcin Gasiński 
doradca AERECO Sp. z o.o.