एनीमोमीटर कैलिब्रेशन विंड टनल: ISO 17025 और MEASNET

अधिकांश विंड टनल परीक्षण सुविधाएँ (टेस्ट फैसिलिटी) होती हैं: मॉडल विषय होता है, और टनल उसका वातावरण होता है। एक कैलिब्रेशन टनल इस संबंध को उलट देती है। यहाँ टनल ही उपकरण (इंस्ट्रूमेंट) है, और प्रवाह (फ्लो) में रखी गई वस्तु वह चीज़ है जिसे इसके विरुद्ध परखा जाता है।

यह उलटाव इस बात को पूरी तरह बदल देता है कि सुविधा को कैसे निर्दिष्ट (स्पेसिफाई) किया जाता है। कोई भी कैलिब्रेशन टनल से प्रभावशाली गति या बड़े अनुभाग (सेक्शन) की मांग नहीं करता है। वे इससे एक ऐसी संदर्भ वायु गति (रेफरेंस विंड स्पीड) की मांग करते हैं जिसे एक अनिश्चितता बजट (अनसर्टेन्टी बजट) के साथ, किसी मान्यता प्राप्त निकाय (एक्रेडिटेशन बॉडी) के सामने प्रमाणित किया जा सके।

1. मानक (स्टैंडर्ड) वास्तव में क्या मांगते हैं

पवन ऊर्जा क्षेत्र के लिए — जो एनीमोमीटर कैलिब्रेशन की मांग का सबसे बड़ा एकल चालक है — ऑपरेटिव दस्तावेज़ IEC 61400-12-1 और MEASNET Anemometer Calibration Procedure हैं। वर्तमान संस्करण 3 (दिसंबर 2020) IEC 61400-12-1, संस्करण 2 (2017) के अनुलग्नक F (Annex F) को लागू करता है; पहले के प्रक्रिया संस्करण 2005 संस्करण का पालन करते थे, इसलिए अनुपालन (कंप्लायंस) का उद्धरण देने से पहले यह पुष्टि करना उचित है कि कोई विशिष्ट लैब या क्लाइंट वास्तव में किस संशोधन का संदर्भ दे रहा है।

प्रवाह-गुणवत्ता (फ्लो-क्वालिटी) की दो आवश्यकताएं इसके केंद्र में हैं:

एनीमोमीटर की स्थिति पर अक्षीय अशांति-तीव्रता (एक्सियल टर्बुलेंस इंटेंसिटी) 2% से कम ।
एनीमोमीटर द्वारा कवर किए गए क्षेत्र में प्रवाह-एकरूपता (फ्लो यूनिफॉर्मिटी) 0.2% तक ।

इनके साथ ही, यह अपेक्षा की जाती है कि प्रयोगशाला स्वयं संबंधित मापदंडों (मेज़रेंड्स) के लिए ISO/IEC 17025 मान्यता के तहत काम करे, जिसमें मान्यता प्राप्त कैलिब्रेशन के मार्ग के रूप में राष्ट्रीय मान्यता (उदाहरण के लिए जर्मनी में DAkkS) और MEASNET सदस्यता शामिल हो। संस्थानों के बीच राउंड रॉबिन अभ्यासों द्वारा तुलनीयता (कंपेरेबिलिटी) को सत्यापित किया जाता है, जहां 1% या उससे बेहतर के औसत अनुपालन मूल्य की आवश्यकता होती है。

इन नंबरों के स्वरूप पर ध्यान दें: ये सख्त हैं, लेकिन ये कम-अशांति (लो-टर्बुलेंस) वाले एयरोडायनामिक अनुसंधान के लिए उद्धृत 0.1% से कम टर्बुलेंस के आंकड़े नहीं हैं। एक कैलिब्रेशन टनल को स्थिरता और ट्रैसेबिलिटी के लिए अनुकूलित किया जाता है, न कि प्राप्त की जा सकने वाली सबसे कम अशांति (टर्बुलेंस) के लिए।

2. ये नंबर दिखने में जितने आसान लगते हैं, उससे कहीं अधिक कठिन क्यों हैं

उपकरण अपने स्वयं के संदर्भ (रेफरेंस) को अवरुद्ध करता है। एक छोटे अनुभाग (सेक्शन) में कप एनीमोमीटर कोई नगण्य रुकावट नहीं है। अनुभाग का आकार इस प्रकार चुना जाना चाहिए कि जिन उपकरणों को आप कैलिब्रेट करना चाहते हैं, उनके लिए ब्लॉकेज प्रक्रिया की सीमाओं के भीतर रहे — यही कारण है कि "हम बस एक छोटी टनल का उपयोग करेंगे" वाली सोच पहली मान्यता समीक्षा (एक्रेडिटेशन रिव्यू) में ही विफल हो जाती है।

संदर्भ गति (रेफरेंस स्पीड) ट्रैसेबल होनी चाहिए। गति प्राप्त की जाती है, देखी नहीं जाती: डिफरेंशियल प्रेशर, वायु घनत्व और इसलिए कैलिब्रेटेड दबाव, तापमान और आर्द्रता माप-यंत्र (इंस्ट्रूमेंटेशन) से, जिनमें से प्रत्येक की अपनी ट्रैसेबिलिटी चेन और अनिश्चितता बजट (अनसर्टेन्टी बजट) में योगदान होता है।

रेंज की तुलना में स्थिरता अधिक मायने रखती है। कैलिब्रेशन पॉइंट आमतौर पर एक मामूली स्पीड बैंड में होते हैं, और प्रत्येक पॉइंट को औसत निकालने के लिए पर्याप्त समय तक स्थिर रहना चाहिए। निचले स्तर पर सटीक, दोहराने योग्य (रिपीटेबल) गति नियंत्रण, उच्च शीर्ष गति की तुलना में एक कठिन इंजीनियरिंग समस्या है।

एकरूपता (यूनिफॉर्मिटी) मापी जाती है, केवल दावा नहीं किया जाता। 0.2% का आंकड़ा एनीमोमीटर द्वारा घेरे गए पूरे क्षेत्र पर लागू होता है, जिसका अर्थ है कि अनुभाग (सेक्शन) की मैपिंग की जानी चाहिए और उस मैपिंग को बनाए रखा जाना चाहिए।

इमारत अनिश्चितता का हिस्सा है। प्रयोगशाला के तापमान की स्थिरता, बैरोमेट्रिक माप और यहां तक कि कर्मचारियों की आवाजाही भी इस स्तर पर परिणामों को प्रभावित करती है।

3. डिज़ाइन के परिणाम

एक कैलिब्रेशन टनल एक छोटी मशीन है जिसे इंस्ट्रूमेंट-ग्रेड टॉलरेंस के अनुसार बनाया जाता है:

हनीकॉम्ब और कई स्क्रीन के साथ उच्च संकुचन अनुपात (हाई कॉन्ट्रैक्शन रेशियो) , जिसका आकार माप तल (मेज़रमेंट प्लेन) पर आवश्यक अशांति-तीव्रता (टर्बुलेंस इंटेंसिटी) और एकरूपता प्रदान करने के लिए निर्धारित किया गया हो।
अनुभाग (सेक्शन) का आकार उपकरण परिवार के साथ ब्लॉकेज अनुपालन (ब्लॉकेज कंप्लायंस) के लिए निर्धारित किया गया हो, न कि कल्पना किए जा सकने वाले सबसे बड़े सेंसर के लिए।
परीक्षण के अधीन डिवाइस के लिए एक परिभाषित, दोहराने योग्य (रिपीटेबल) माउंटिंग , जो संदर्भ प्रोब (रेफरेंस प्रोब) के सापेक्ष निश्चित ज्यामिति (जियोमेट्री) के साथ हो।
संदर्भ माप-यंत्र (रेफरेंस इंस्ट्रूमेंटेशन) डिज़ाइन में शामिल — दबाव, तापमान, आर्द्रता — जिनके कैलिब्रेशन अंतराल और ट्रैसेबिलिटी की योजना शुरुआत से ही बनाई गई हो।
कम गति पर स्थिरता के लिए ट्यून किए गए ड्राइव और नियंत्रण , जिसमें यह भी शामिल है कि सेट पॉइंट में बदलाव के बाद टनल कितनी जल्दी स्थिर होती है।
केवल प्रवाह (फ्लो) का ही नहीं, बल्कि कमरे का पर्यावरणीय नियंत्रण ।
स्वचालन (ऑटोमेशन) और डेटा हैंडलिंग जो अनिश्चितता विवरण (अनसर्टेन्टी स्टेटमेंट) के साथ एक प्रमाणपत्र तैयार करते हैं, क्योंकि थ्रूपुट ही यह निर्धारित करता है कि लैब एक व्यवसाय है या एक शौक।

4. व्यावसायिक मामला (बिज़नेस केस)

इस विषय के लिए सर्च वॉल्यूम कम हैं; लेकिन खरीदारी का इरादा (बाइंग इंटेंट) लगभग पूर्ण है। विंड फार्म डेवलपर्स, स्वतंत्र माप संस्थानों और टर्बाइन OEMs को कैलिब्रेटेड एनीमोमेट्री की आवश्यकता होती है, रीकैलिब्रेशन एक बार का काम नहीं बल्कि आवधिक (पीरियोडिक) होता है, और मान्यता (एक्रेडिटेशन) एक मजबूत स्थिति बनाती है: किसी ऐसे क्षेत्र में एक मान्यता प्राप्त लैब, जहां पहले से कोई लैब नहीं है, उस काम को हासिल कर लेती है जो वर्तमान में विदेशों में जाता है।

यही सुविधा आमतौर पर केवल कप एनीमोमीटर की तुलना में सेंसर की एक विस्तृत श्रृंखला को सेवा प्रदान करती है — अल्ट्रासोनिक एनीमोमीटर, पिटोट ट्यूब, फ्लो सेंसर, HVAC और प्रोसेस इंस्ट्रूमेंटेशन — बशर्ते कि अनुभाग (सेक्शन), माउंटिंग कॉन्सेप्ट और अनिश्चितता बजट (अनसर्टेन्टी बजट) को इसे ध्यान में रखकर डिज़ाइन किया गया हो।

5. इसे खरीदते समय क्या निर्दिष्ट (स्पेसिफाई) करें

वह मान्यता (एक्रेडिटेशन) जिसे आप प्राप्त करना चाहते हैं , और वे प्रक्रियाएं जिन्हें आपको पूरा करना होगा। यह संपूर्ण विनिर्देश (स्पेसिफिकेशन) निर्धारित करता है और इसे बाद में नहीं जोड़ा जा सकता है।
कैलिब्रेट किए जाने वाले उपकरण परिवार (इंस्ट्रूमेंट फैमिलीज़) , उनके आयामों (डाइमेंशन्स) के साथ — यह ब्लॉकेज सीमाओं के माध्यम से अनुभाग (सेक्शन) का आकार निर्धारित करता है।
गति सीमा (स्पीड रेंज) और आवश्यक स्थिरता , जिसमें प्रति पॉइंट सेटलिंग समय शामिल है।
लक्षित अनिश्चितता बजट (टारगेट अनसर्टेन्टी बजट) , जिसे योगदान के आधार पर विभाजित किया गया हो।
थ्रूपुट , जो स्वचालन (ऑटोमेशन), माउंटिंग डिज़ाइन और यह तय करता है कि प्रक्रिया का कितना हिस्सा मैनुअल है।
राउंड रॉबिन योजना , क्योंकि समकक्ष संस्थानों के साथ तुलनीयता (कंपेरेबिलिटी) ही आपके प्रमाणपत्रों को जारी करने योग्य बनाती है।

6. सामान्य गलतियाँ

एक सामान्य-उद्देश्य वाली टनल खरीदना और उसे मान्यता दिलाने की उम्मीद करना। किसी एक बिंदु पर प्रवाह-गुणवत्ता (फ्लो-क्वालिटी) प्राप्त की जा सकती है; लेकिन ट्रैसेबिलिटी के साथ उपकरण क्षेत्र में प्रलेखित एकरूपता (डॉक्यूमेंटेड यूनिफॉर्मिटी), एक डिज़ाइन निर्णय है।
अनिश्चितता (अनसर्टेन्टी) को पोस्ट-प्रोसेसिंग कार्य मानना। यह एक आर्किटेक्चर आवश्यकता है。
अनुभाग (सेक्शन) का आकार छोटा रखना। ब्लॉकेज सीमाएं क्षमा नहीं करती हैं, और एक तैयार अनुभाग को बड़ा करना कोई संशोधन नहीं है, यह एक नई टनल है।
प्रयोगशाला के वातावरण को नज़रअंदाज़ करना। एक अस्थिर कमरे में उत्कृष्ट प्रवाह (फ्लो) अस्थिर परिणाम ही देता है।
केवल कप एनीमोमीटर के लिए योजना बनाना। सेंसर का मिश्रण बदलता रहता है; टनल नहीं बदलेगी।

7. आत्मविश्वास के साथ निर्दिष्ट (स्पेसिफाई) करना

एक कैलिब्रेशन टनल एक छोटी, सटीक, उबाऊ मशीन है जो दशकों तक पैसा कमाती है — बशर्ते इसका विनिर्देश (स्पेसिफिकेशन) मान्यता (एक्रेडिटेशन) से शुरू हो और पीछे की ओर काम करे।

हम कैलिब्रेशन और कम-अशांति (लो-टर्बुलेंस) वाली टनल को बिल्कुल इसी तर्क के इर्द-गिर्द डिज़ाइन और निर्मित करते हैं: पहले आवश्यक अनिश्चितता (अनसर्टेन्टी), फिर प्रवाह-गुणवत्ता (फ्लो-क्वालिटी), फिर ज्यामिति (जियोमेट्री), और फिर ड्राइव। संबंधित पठन:

improving flow quality

और हमारा

comparison of wind tunnel types

।

हमें बताएं कि कौन सी मान्यता और कौन से उपकरण और हम काम करने के लिए एक अनुभाग अवधारणा (सेक्शन कॉन्सेप्ट), एक प्रवाह-गुणवत्ता लक्ष्य और एक अनिश्चितता संरचना (अनसर्टेन्टी स्ट्रक्चर) प्रदान करेंगे।

स्रोत और नोट्स

MEASNET Anemometer Calibration Procedure, संस्करण 3 (दिसंबर 2020), जो बताता है कि यह IEC 61400-12-1 संस्करण 2 (2017) के अनुलग्नक F (Annex F) को लागू करता है, जबकि पहले के प्रक्रिया संस्करण (V1 1997, V2 2009) 2005 संस्करण से जुड़े थे: MEASNET Anemometer Calibration Procedure।
एनीमोमीटर की स्थिति पर 2% से कम अक्षीय अशांति-तीव्रता (एक्सियल टर्बुलेंस इंटेंसिटी) और एनीमोमीटर द्वारा कवर किए गए क्षेत्र में 0.2% की प्रवाह-एकरूपता (फ्लो यूनिफॉर्मिटी) पवन-ऊर्जा कैलिब्रेशन अभ्यास में उपयोग किए जाने वाले आंकड़ों को दर्शाती है; वर्तमान MEASNET प्रक्रिया स्वयं पाठक को सटीक खंडों (क्लॉज़) के लिए IEC 61400-12-1 संस्करण 2:2017 मानक पाठ (स्टैंडर्ड टेक्स्ट) का संदर्भ देती है, जो एक सशुल्क दस्तावेज़ है जिसे हमने यहां प्रस्तुत नहीं किया है। उन्हें किसी विनिर्देश (स्पेसिफिकेशन) में लिखने से पहले उस मानक पाठ के विरुद्ध वर्तमान संख्यात्मक सीमाओं की पुष्टि करें।
मान्यता प्राप्त कैलिब्रेशन के आधार के रूप में ISO/IEC 17025 मान्यता और MEASNET सदस्यता: Ammonit wind tunnel, DIN EN ISO/IEC 17025 and MEASNET, IDR-UPM anemometer calibration laboratory।
डिज़ाइन मार्गदर्शन (ब्लॉकेज के लिए अनुभाग का आकार, संदर्भ माप-यंत्र, कम गति पर स्थिरता, स्वचालन) TunnelTech की इंजीनियरिंग प्रथा (इंजीनियरिंग प्रैक्टिस) है।

कैलिब्रेशन विंड टनल: ISO/IEC 17025, IEC 61400-12-1 और MEASNET की आवश्यकताओं को पूरा करना