Anemomeetrite kalibreerimise tuuletunnelid: ISO 17025 ja MEASNET

Enamik tuuletunneleid on katseseadmed: mudel on uuritav objekt ja tunnel on keskkond. Kalibreerimistunnel pöörab selle suhte ümber. Siin on tunnel ise mõõteinstrument ja vooluses olevat objekti hinnatakse selle suhtes.

See ümberpööramine muudab täielikult seda, kuidas seadmele spetsifikatsioone seatakse. Keegi ei oota kalibreerimistunnelilt muljetavaldavat kiirust ega suurt katseosa. Sellelt nõutakse referents-tuulekiirust, mida saab koos mõõtemääramatuse eelarvega akrediteerimisasutusele kaitsta.

1. Mida standardid tegelikult nõuavad

Tuuleenergia sektoris — mis on suurim anemomeetrite kalibreerimise nõudluse käivitaja — on kehtivateks dokumentideks IEC 61400-12-1 ja MEASNET Anemometer Calibration Procedure . Praegune versioon 3 (detsember 2020) rakendab IEC 61400-12-1 2. väljaande (2017) lisa F; varasemad protseduuri versioonid järgisid 2005. aasta väljaannet, seega tasub enne vastavuse kinnitamist üle kontrollida, millisele redaktsioonile antud labor või klient tegelikult viitab.

Selle keskmes on kaks voolukvaliteedi nõuet:

Aksiaalne turbulentsi intensiivsus alla 2% anemomeetri asukohas.
Voolu ühtlus 0,2% anemomeetri poolt kaetaval alal.

Lisaks neile eeldatakse, et labor ise tegutseb asjakohaste mõõtesuuruste osas ISO/IEC 17025 akrediteeringu alusel, kusjuures riiklik akrediteering (näiteks DAkkS Saksamaal) ja MEASNETi liikmelisus on teeks tunnustatud kalibreerimisteni. Võrreldavust kontrollitakse instituutidevaheliste ringkatsete (round robin) abil, kus nõutakse keskmist vastavusväärtust 1% või paremat.

Pange tähele nende arvude iseloomu: need on ranged, kuid need ei ole alla 0,1% turbulentsi näitajad, mida tsiteeritakse madala turbulentsiga aerodünaamilistes uuringutes. Kalibreerimistunnel on optimeeritud stabiilsuse ja jälgitavuse, mitte madalaima saavutatava turbulentsi jaoks.

2. Miks need arvud on keerulisemad, kui paistavad

Instrument blokeerib omaenda referentsi. Kausik-anemomeeter väikeses katseosas ei ole tühine takistus. Katseosa suurus tuleb valida nii, et blokeering jääks kalibreeritavate instrumentide puhul protseduuri piiridesse — see on põhjus, miks lähenemine "kasutame lihtsalt väikest tunnelit" kukub läbi juba esimesel akrediteerimise ülevaatusel.

Referentskiirus peab olema jälgitav. Kiirus on tuletatud, mitte vaadeldud suurus: see saadakse diferentsiaalrõhust, õhutihedusest ning seega kalibreeritud rõhu-, temperatuuri- ja niiskuse mõõteinstrumentatsioonist, millest igaühel on oma jälgitavuse ahel ja panus mõõtemääramatuse eelarvesse.

Stabiilsus on olulisem kui ulatus. Kalibreerimispunktid asuvad tavaliselt tagasihoidlikus kiirusvahemikus ja iga punkt peab püsima stabiilsena piisavalt kaua, et võimaldada keskmistamist. Täpne ja korratav kiiruse reguleerimine madalatel kiirustel on keerulisem inseneritehniline probleem kui suur tippkiirus.

Ühtlust mõõdetakse, mitte ei eeldata. 0,2% näitaja kehtib kogu anemomeetri poolt hõivatud ala kohta, mis tähendab, et katseosa tuleb kaardistada ja seda kaardistust säilitada.

Hoone on osa mõõtemääramatusest. Labori temperatuuri stabiilsus, baromeetrilised mõõtmised ja isegi personali liikumine mõjutavad tulemusi sellel tasemel.

3. Disaini tagajärjed

Kalibreerimistunnel on väike masin, mis on ehitatud instrumendi tasemel tolerantsidega:

Kõrge kokkutõmbeosa suhe koos kärgstruktuuri ja mitme vooluühtlustusvõrguga, mis on dimensioneeritud tagama nõutavat turbulentsi intensiivsust ja voolu ühtlust mõõtetasapinnal.
Katseosa, mis on dimensioneeritud blokeeringu vastavuse tagamiseks antud instrumentide perekonnale, mitte suurimale kujuteldavale andurile.
Määratletud, korratav kinnitus testitavale seadmele, millel on fikseeritud geomeetria referentssondi suhtes.
Sisseprojekteeritud referents-mõõteinstrumentatsioon — rõhk, temperatuur, niiskus — mille kalibreerimisintervallid ja jälgitavus on algusest peale planeeritud.
Ajam ja juhtimissüsteem, mis on häälestatud stabiilsusele madalatel kiirustel, sealhulgas sellele, kui kiiresti tunnel stabiliseerub pärast seadepunkti muutmist.
Ruumi keskkonnakontroll , mitte ainult voolu kontroll.
Automaatika ja andmetöötlus , mis väljastavad sertifikaadi koos mõõtemääramatuse deklaratsiooniga, sest läbilaskevõime määrab, kas labor on äri või hobi.

4. Äriline põhjendus

Selle teema otsingumahud on väikesed; ostukavatsus on peaaegu absoluutne. Tuuleparkide arendajad, sõltumatud mõõteinstituudid ja turbiinide originaalseadmete tootjad (OEM) vajavad kalibreeritud anemomeetriat, ümberkalibreerimine on pigem perioodiline kui ühekordne ning akrediteerimine loob kaitstava positsiooni: akrediteeritud labor piirkonnas, kus seda varem polnud, püüab kinni töö, mis praegu liigub välismaale.

Sama seade teenindab tavaliselt laiemat andurite valikut kui ainult kausik-anemomeetrid — ultraheli-anemomeetrid, Pitot' torud, vooluandurid, HVAC ja protsessi mõõteinstrumentatsioon — eeldusel, et katseosa, kinnituskontseptsioon ja mõõtemääramatuse eelarve on seda silmas pidades projekteeritud.

5. Mida spetsifitseerida hankimisel

Akrediteering, mida kavatsete omada , ja protseduurid, mida peate täitma. See määrab kogu spetsifikatsiooni ja seda ei saa hiljem lisada.
Kalibreeritavate instrumentide perekonnad koos nende mõõtmetega — see määrab katseosa suuruse läbi blokeeringu piirangute.
Kiirusvahemik ja nõutav stabiilsus , sealhulgas stabiliseerumisaeg punkti kohta.
Sihtotstarbeline mõõtemääramatuse eelarve , mis on jaotatud panuste kaupa.
Läbilaskevõime , mis juhib automaatikat, kinnituste disaini ja seda, kui suur osa protsessist on manuaalne.
Ringkatsete (round robin) plaan , sest võrreldavus teiste instituutidega on see, mis muudab teie sertifikaatide väljastamise väärtuslikuks.

6. Levinud vead

Üldotstarbelise tunneli ostmine ja lootus see akrediteerida. Voolukvaliteet ühes punktis on saavutatav; dokumenteeritud voolu ühtlus kogu instrumendi alal koos jälgitavusega on disainiotsus.
Mõõtemääramatuse käsitlemine järeltöötluse ülesandena. See on arhitektuuriline nõue.
Katseosa alamõõtmestamine. Blokeeringu piirangud on halastamatud ja valmis katseosa suurendamine ei ole modifikatsioon, see on uus tunnel.
Laborikeskkonna ignoreerimine. Suurepärane vool ebastabiilses ruumis annab ebastabiilsed tulemused.
Planeerimine ainult kausik-anemomeetritele. Andurite valik muutub; tunnel mitte.

7. Enesekindel spetsifitseerimine

Kalibreerimistunnel on väike, täpne ja igav masin, mis teenib raha aastakümneid — eeldusel, et selle spetsifikatsioon algab akrediteeringust ja liigub sealt tagasi.

Me projekteerime ja ehitame kalibreerimis- ja madala turbulentsiga tuuletunneleid täpselt selle loogika järgi: esmalt nõutav mõõtemääramatus, seejärel voolukvaliteet, siis geomeetria, siis ajam. Seotud lugemist:

Olemasolevate tuuletunnelite aerodünaamilise voolukvaliteedi parandamine

ja meie

Horisontaalsed, vertikaalsed ja kaldtuuletunnelid

Öelge meile, milline akrediteering ja millised instrumendid , ning me anname teile vastu katseosa kontseptsiooni, voolukvaliteedi eesmärgi ja mõõtemääramatuse struktuuri, millest lähtuda.

Allikad ja märkused

MEASNET Anemometer Calibration Procedure, versioon 3 (detsember 2020), mis sätestab, et see rakendab IEC 61400-12-1 2. väljaande (2017) lisa F, kusjuures varasemad protseduuri versioonid (V1 1997, V2 2009) olid seotud 2005. aasta väljaandega: MEASNET Anemometer Calibration Procedure.
Aksiaalne turbulentsi intensiivsus alla 2% anemomeetri asukohas ja voolu ühtlus 0,2% anemomeetri poolt kaetaval alal peegeldavad tuuleenergia kalibreerimispraktikas kasutatavaid näitajaid; praegune MEASNETi protseduur ise suunab lugeja täpsete punktide osas IEC 61400-12-1 Edition 2:2017 standardteksti juurde, mis on tasuline dokument ja mida me pole siin reprodutseerinud. Enne nende spetsifikatsiooni kirjutamist kinnitage kehtivad numbrilised piirangud vastavalt sellele standardtekstile.
ISO/IEC 17025 akrediteering ja MEASNETi liikmelisus kui tunnustatud kalibreerimiste alus: Ammonit wind tunnel, DIN EN ISO/IEC 17025 and MEASNET, IDR-UPM anemometer calibration laboratory.
Disainijuhised (katseosa dimensioneerimine blokeeringu jaoks, referents-mõõteinstrumentatsioon, stabiilsus madalal kiirusel, automaatika) on TunnelTechi inseneripraktika.