Kalibravimo vėjo tuneliai: ISO/IEC 17025, IEC 61400-12-1 ir MEASNET reikalavimų atitikimas

Dauguma vėjo tunelių yra bandymų įrenginiai: modelis yra tiriamasis objektas, o tunelis – aplinka. Kalibravimo tunelis šį santykį apverčia. Čia tunelis yra instrumentas, o sraute esantis objektas yra vertinamas pagal jį.

Ši inversija keičia viską, kaip apibrėžiamos įrenginio specifikacijos. Niekas nereikalauja iš kalibravimo tunelio įspūdingo greičio ar didelės matavimo sekcijos. Iš jo reikalaujama etaloninio vėjo greičio, kurį, kartu su neapibrėžties biudžetu, būtų galima pagrįsti akreditavimo įstaigai.

---

1. Ko iš tikrųjų reikalauja standartai

Vėjo energetikos sektoriuje – didžiausiame anemometrų kalibravimo paklausos variklyje – galiojantys dokumentai yra IEC 61400-12-1 ir MEASNET anemometrų kalibravimo procedūra . Dabartinėje 3 versijoje (2020 m. gruodžio mėn.) taikomas IEC 61400-12-1 2-ojo leidimo (2017 m.) F priedas; ankstesnės procedūrų versijos rėmėsi 2005 m. leidimu, todėl prieš deklaruojant atitiktį verta pasitikslinti, kuria redakcija iš tikrųjų remiasi konkreti laboratorija ar klientas.

Jo centre yra du srauto kokybės reikalavimai:

• Ašinės turbulencijos intensyvumas mažesnis nei 2 % anemometro vietoje.
• Srauto tolygumas iki 0,2 % plote, kurį apima anemometras.

Be to, tikimasi, kad pati laboratorija veiks turėdama ISO/IEC 17025 akreditaciją atitinkamiems matuojamiems dydžiams, o nacionalinė akreditacija (pavyzdžiui, DAkkS Vokietijoje) ir MEASNET narystė yra kelias į pripažintus kalibravimus. Palyginamumas tikrinamas atliekant „round robin“ (tarplaboratorinius) tyrimus tarp institutų, kur reikalaujama vidutinė atitikties vertė yra 1 % arba geresnė.

Atkreipkite dėmesį į šių skaičių pobūdį: jie yra griežti, bet tai nėra mažesni nei 0,1 % turbulencijos rodikliai, nurodomi mažos turbulencijos aerodinaminiams tyrimams. Kalibravimo tunelis yra optimizuotas stabilumui ir atsekamumui, o ne mažiausiai įmanomai turbulencijai pasiekti.

---

2. Kodėl šie skaičiai yra sunkiau pasiekiami, nei atrodo

Prietaisas blokuoja savo paties etaloną. Kaušelių anemometras mažoje matavimo sekcijoje nėra nereikšminga kliūtis. Sekcijos dydis turi būti parinktas taip, kad blokavimas neviršytų procedūroje nustatytų ribų prietaisams, kuriuos ketinate kalibruoti – štai kodėl požiūris „tiesiog naudosime mažą tunelį“ žlunga per pirmąją akreditacijos peržiūrą.

Etaloninis greitis turi būti atsekamas. Greitis yra išvedamas, o ne stebimas: iš diferencinio slėgio, oro tankio ir atitinkamai iš sukalibruotos slėgio, temperatūros ir drėgmės matavimo įrangos (instrumentacijos), kurių kiekviena turi savo atsekamumo grandinę ir indėlį į neapibrėžties biudžetą.

Stabilumas yra svarbesnis nei diapazonas. Kalibravimo taškai paprastai yra nedideliame greičio diapazone, ir kiekvienas taškas turi išlikti stabilus pakankamai ilgai, kad būtų galima apskaičiuoti vidurkį. Tikslus, pakartojamas greičio valdymas žemutinėje riboje yra sudėtingesnė inžinerinė problema nei didelis maksimalus greitis.

Tolygumas yra matuojamas, o ne deklaruojamas. 0,2 % rodiklis taikomas visam plotui, kurį užima anemometras, o tai reiškia, kad sekcija turi būti kartografuota ir šis kartografavimas turi būti palaikomas.

Pastatas yra neapibrėžties dalis. Laboratorijos temperatūros stabilumas, barometriniai matavimai ir net personalo judėjimas turi įtakos rezultatams šiame lygmenyje.

---

3. Projektavimo pasekmės

Kalibravimo tunelis yra nedidelis įrenginys, sukonstruotas laikantis prietaisų lygio tolerancijų:

• Aukštas susiaurėjimo santykis su koriniu srauto tiesintuvu (honeycomb) ir keliais srauto kondicionavimo tinkleliais (screens), kurių dydis parinktas taip, kad matavimo plokštumoje būtų užtikrintas reikiamas turbulencijos intensyvumas ir tolygumas.
• Matavimo sekcijos dydis pritaikytas blokavimo atitikčiai su prietaisų šeima, o ne didžiausiam įsivaizduojamam jutikliui.
• Apibrėžtas, pakartojamas tvirtinimas bandomajam prietaisui, su fiksuota geometrija etaloninio zondo atžvilgiu.
• Integruota etaloninė matavimo įranga – slėgio, temperatūros, drėgmės – su nuo pat pradžių suplanuotais kalibravimo intervalais ir atsekamumu.
• Pavara ir valdymas suderinti stabilumui esant mažam greičiui, įskaitant tai, kaip greitai tunelis stabilizuojasi pakeitus nustatytąją vertę.
• Patalpos aplinkos kontrolė , ne tik srauto.
• Automatika ir duomenų apdorojimas , leidžiantys parengti sertifikatą su neapibrėžties deklaracija, nes pralaidumas lemia, ar laboratorija yra verslas, ar hobis.

---

4. Verslo perspektyva

Šios temos paieškos apimtys yra nedidelės; pirkimo ketinimas yra beveik absoliutus. Vėjo jėgainių parkų vystytojams, nepriklausomiems matavimų institutams ir turbinų gamintojams (OEM) reikalinga kalibruota anemometrija, pakartotinis kalibravimas yra periodinis, o ne vienkartinis procesas, ir akreditacija sukuria tvirtą poziciją: akredituota laboratorija regione, kuriame jos nėra, perima darbus, kurie šiuo metu keliauja į užsienį.

Tas pats įrenginys paprastai aptarnauja platesnę jutiklių populiaciją nei vien tik kaušelių anemometrai – ultragarsinius anemometrus, Pito vamzdelius, srauto jutiklius, ŠVOK ir procesų matavimo įrangą – su sąlyga, kad matavimo sekcija, tvirtinimo koncepcija ir neapibrėžties biudžetas buvo suprojektuoti atsižvelgiant į tai.

---

5. Ką nurodyti specifikacijoje perkant įrenginį

1. Akreditacija, kurią ketinate turėti , ir procedūros, kurias turite atitikti. Tai nulemia visą specifikaciją ir negali būti pridėta vėliau.
2. Prietaisų šeimos , kurios bus kalibruojamos, su jų matmenimis – tai nustato matavimo sekcijos dydį per blokavimo ribas.
3. Greičio diapazonas ir reikiamas stabilumas , įskaitant stabilizavimo laiką kiekvienam taškui.
4. Tikslinis neapibrėžties biudžetas , išskaidytas pagal dedamąsias.
5. Pralaidumas , kuris nulemia automatiką, tvirtinimo dizainą ir tai, kiek proceso atliekama rankiniu būdu.
6. „Round robin“ planas , nes palyginamumas su kitais institutais yra tai, dėl ko jūsų sertifikatus verta išduoti.

---

6. Dažniausios klaidos

• Bendrosios paskirties tunelio pirkimas tikintis jį akredituoti. Srauto kokybė viename taške yra pasiekiama; dokumentuotas srauto tolygumas visame prietaiso plote su atsekamumu yra projektavimo sprendimas.
• Neapibrėžties traktavimas kaip papildomo apdorojimo užduoties. Tai yra architektūrinis reikalavimas.
• Per mažos matavimo sekcijos parinkimas. Blokavimo ribos yra negailestingos, o užbaigtos sekcijos padidinimas nėra modifikacija, tai – naujas vėjo tunelis.
• Laboratorijos aplinkos ignoravimas. Puikus srautas nestabilioje patalpoje duoda nestabilius rezultatus.
• Planavimas tik kaušelių anemometrams. Jutiklių įvairovė keičiasi; tunelis – ne.

---

7. Užtikrintas specifikacijų rengimas

Kalibravimo tunelis yra nedidelis, tikslus, nuobodus įrenginys, kuris uždirba pinigus dešimtmečius – su sąlyga, kad jo specifikacija pradedama nuo akreditacijos ir judama atgal.

Mes projektuojame ir gaminame kalibravimo ir mažos turbulencijos tunelius vadovaudamiesi būtent šia logika: pirmiausia reikiama neapibrėžtis, tada srauto kokybė, tada geometrija, tada pavara. Susijusi literatūra:

Aerodinaminės srauto kokybės gerinimas esamuose vėjo tuneliuose

ir mūsų

Horizontalūs, vertikalūs ir pasvirę vėjo tuneliai

.

Pasakykite mums, kokia akreditacija ir kokie prietaisai , ir mes pateiksime matavimo sekcijos koncepciją, srauto kokybės tikslą ir neapibrėžties struktūrą, nuo kurios galėsite pradėti darbą.

---

Šaltiniai ir pastabos

• MEASNET anemometrų kalibravimo procedūra, 3 versija (2020 m. gruodžio mėn.), kurioje nurodyta, kad taikomas IEC 61400-12-1 2-ojo leidimo (2017 m.) F priedas, o ankstesnės procedūrų versijos (V1 1997 m., V2 2009 m.) buvo susietos su 2005 m. leidimu: MEASNET Anemometer Calibration Procedure.
• Ašinės turbulencijos intensyvumas, mažesnis nei 2 % anemometro vietoje, ir 0,2 % srauto tolygumas plote, kurį apima anemometras, atspindi vėjo energetikos kalibravimo praktikoje naudojamus skaičius; pati dabartinė MEASNET procedūra nukreipia skaitytoją į IEC 61400-12-1 Edition 2:2017 standarto tekstą, kuriame pateikiamos tikslios sąlygos, tačiau tai yra mokamas dokumentas, kurio čia neatgaminome. Prieš įtraukdami šias skaitines ribas į specifikaciją, patikrinkite jas pagal minėto standarto tekstą.
• ISO/IEC 17025 akreditacija ir MEASNET narystė kaip pripažintų kalibravimų pagrindas: Ammonit wind tunnel, DIN EN ISO/IEC 17025 and MEASNET, IDR-UPM anemometer calibration laboratory.
• Projektavimo gairės (matavimo sekcijos dydžio parinkimas atsižvelgiant į blokavimą, etaloninė matavimo įranga, stabilumas esant mažam greičiui, automatika) yra TunnelTech inžinerinė praktika.