Terowong Angin Kalibrasi Anemometer: ISO 17025 & MEASNET

Kebanyakan terowong angin adalah kemudahan ujian: model adalah subjek, dan terowong adalah persekitarannya. Terowong kalibrasi menterbalikkan hubungan tersebut. Di sini, terowong adalah instrumen, dan objek dalam aliran adalah perkara yang dinilai terhadapnya.

Pembalikan itu mengubah segala-galanya tentang bagaimana kemudahan tersebut dispesifikasikan. Tiada siapa yang meminta terowong kalibrasi untuk kelajuan yang mengagumkan atau seksyen yang besar. Mereka memintanya untuk rujukan kelajuan angin yang boleh dipertahankan, dengan bajet ketidakpastian, kepada badan akreditasi.

1. Apa yang sebenarnya diperlukan oleh piawaian

Bagi sektor tenaga angin — pemacu tunggal terbesar bagi permintaan kalibrasi anemometer — dokumen operasi adalah IEC 61400-12-1 dan MEASNET Anemometer Calibration Procedure . Versi 3 semasa (Disember 2020) menggunakan Lampiran F dari IEC 61400-12-1, Edisi 2 (2017); versi prosedur terdahulu menjejaki edisi 2005, jadi adalah berbaloi untuk mengesahkan semakan mana yang sebenarnya dirujuk oleh makmal atau pelanggan tertentu sebelum memetik pematuhan.

Dua keperluan kualiti aliran berada di pusatnya:

Intensiti turbulens paksi di bawah 2% pada kedudukan anemometer.
Keseragaman aliran sehingga 0.2% merentasi kawasan yang diliputi oleh anemometer.

Di samping itu, makmal itu sendiri dijangka beroperasi di bawah akreditasi ISO/IEC 17025 untuk bahan ukur yang berkaitan, dengan akreditasi kebangsaan (contohnya DAkkS di Jerman) dan keahlian MEASNET sebagai laluan kepada kalibrasi yang diiktiraf. Kebolehbandingan disahkan melalui latihan round robin antara institut, di mana nilai pematuhan purata sebanyak 1% atau lebih baik diperlukan.

Perhatikan bentuk nombor-nombor ini: ia adalah ketat, tetapi ia bukanlah angka turbulens di bawah 0.1% yang dipetik untuk penyelidikan aerodinamik turbulens rendah. Terowong kalibrasi dioptimumkan untuk kestabilan dan kebolehkesanan, bukan untuk turbulens terendah yang boleh dicapai.

2. Mengapa nombor-nombor tersebut lebih sukar daripada yang disangka

Instrumen menghalang rujukannya sendiri. Anemometer cawan dalam seksyen yang kecil bukanlah halangan yang boleh diabaikan. Saiz seksyen mesti dipilih supaya halangan kekal dalam had prosedur untuk instrumen yang anda ingin kalibrasi — itulah sebabnya "kita hanya akan menggunakan terowong kecil" gagal pada semakan akreditasi pertama.

Kelajuan rujukan mesti boleh dikesan. Kelajuan diperoleh, bukan diperhatikan: daripada tekanan pembezaan, ketumpatan udara dan oleh itu daripada instrumentasi tekanan, suhu dan kelembapan yang dikalibrasi, masing-masing dengan rantaian kebolehkesanannya sendiri dan sumbangan kepada bajet ketidakpastian.

Kestabilan lebih penting daripada julat. Titik kalibrasi biasanya berada dalam jalur kelajuan yang sederhana, dan setiap titik mesti kekal stabil cukup lama untuk pemurataan. Kawalan kelajuan yang halus dan boleh diulang pada tahap rendah adalah masalah kejuruteraan yang lebih sukar daripada kelajuan maksimum yang tinggi.

Keseragaman diukur, bukan ditegaskan. Angka 0.2% terpakai merentasi kawasan yang diduduki oleh anemometer, yang bermaksud seksyen tersebut perlu dipetakan dan pemetaan itu dikekalkan.

Bangunan adalah sebahagian daripada ketidakpastian. Kestabilan suhu makmal, pengukuran barometrik dan juga pergerakan kakitangan mempengaruhi hasil pada tahap ini.

3. Akibat reka bentuk

Terowong kalibrasi adalah mesin kecil yang dibina mengikut toleransi gred instrumen:

Nisbah pengecilan yang tinggi dengan honeycomb dan pelbagai skrin, bersaiz untuk memberikan intensiti turbulens dan keseragaman aliran yang diperlukan pada satah pengukuran.
Seksyen bersaiz untuk pematuhan halangan dengan keluarga instrumen, bukan untuk sensor terbesar yang boleh dibayangkan.
Pemasangan yang ditakrifkan dan boleh diulang untuk peranti yang diuji, dengan geometri tetap relatif kepada prob rujukan.
Instrumentasi rujukan direka bentuk di dalam — tekanan, suhu, kelembapan — dengan selang kalibrasi dan kebolehkesanan dirancang dari awal.
Pemacu dan kawalan ditala untuk kestabilan pada kelajuan rendah, termasuk seberapa cepat terowong stabil selepas perubahan titik set.
Kawalan persekitaran bilik , bukan sahaja aliran.
Automasi dan pengendalian data yang menghasilkan sijil dengan penyata ketidakpastian, kerana daya pemprosesan menentukan sama ada makmal itu adalah perniagaan atau hobi.

4. Kes perniagaan

Jumlah carian untuk topik ini adalah kecil; niat membeli adalah hampir mutlak. Pemaju ladang angin, institut pengukuran bebas dan OEM turbin memerlukan anemometri yang dikalibrasi, penentukuran semula adalah berkala dan bukannya sekali sahaja, dan akreditasi mewujudkan kedudukan yang boleh dipertahankan: makmal bertauliah di rantau yang tidak mempunyainya akan menangkap kerja yang pada masa ini dihantar ke luar negara.

Kemudahan yang sama biasanya melayani populasi sensor yang lebih luas daripada anemometer cawan sahaja — anemometer ultrasonik, tiub pitot, sensor aliran, HVAC dan instrumentasi proses — dengan syarat seksyen, konsep pemasangan dan bajet ketidakpastian direka bentuk dengan mengambil kira perkara tersebut.

5. Apa yang perlu dispesifikasikan apabila memperolehnya

Akreditasi yang anda ingin pegang , dan prosedur yang mesti anda penuhi. Ini menentukan keseluruhan spesifikasi dan tidak boleh ditambah kemudian.
Keluarga instrumen yang akan dikalibrasi, dengan dimensinya — ini menetapkan saiz seksyen melalui had halangan.
Julat kelajuan dan kestabilan yang diperlukan , termasuk masa penstabilan setiap titik.
Sasaran bajet ketidakpastian , dipecahkan mengikut sumbangan.
Daya pemprosesan , yang memacu automasi, reka bentuk pemasangan dan berapa banyak proses yang dilakukan secara manual.
Pelan round robin , kerana kebolehbandingan dengan institut rakan sebaya adalah perkara yang menjadikan sijil anda bernilai untuk dikeluarkan.

6. Kesilapan biasa

Membeli terowong pelbagai guna dan berharap untuk mengakreditasinya. Kualiti aliran pada satu titik boleh dicapai; keseragaman aliran yang didokumenkan merentasi kawasan instrumen, dengan kebolehkesanan, adalah keputusan reka bentuk.
Menganggap ketidakpastian sebagai tugas pasca pemprosesan. Ia adalah keperluan seni bina.
Mengecilkan saiz seksyen. Had halangan tidak memberi kemaafan, dan membesarkan seksyen yang telah siap bukanlah satu pengubahsuaian, ia adalah terowong baharu.
Mengabaikan persekitaran makmal. Aliran yang sangat baik dalam bilik yang tidak stabil menghasilkan keputusan yang tidak stabil.
Merancang untuk anemometer cawan sahaja. Campuran sensor berubah; terowong tidak akan berubah.

7. Menspesifikasikan dengan yakin

Terowong kalibrasi adalah mesin yang kecil, tepat dan membosankan yang menjana wang selama berdekad-dekad — dengan syarat spesifikasinya bermula daripada akreditasi dan berfungsi ke belakang.

Kami mereka bentuk dan membina terowong kalibrasi dan turbulens rendah berdasarkan logik yang tepat itu: ketidakpastian yang diperlukan dahulu, kemudian kualiti aliran, kemudian geometri, kemudian pemacu. Bacaan berkaitan:

improving flow quality

dan

comparison of wind tunnel types

kami.

Beritahu kami akreditasi mana dan instrumen mana dan kami akan mengembalikan konsep seksyen, sasaran kualiti aliran dan struktur ketidakpastian untuk diusahakan.

Sumber dan nota

MEASNET Anemometer Calibration Procedure, Versi 3 (Disember 2020), yang menyatakan ia menggunakan Lampiran F dari IEC 61400-12-1 Edisi 2 (2017), dengan versi prosedur terdahulu (V1 1997, V2 2009) terikat pada edisi 2005: MEASNET Anemometer Calibration Procedure.
Intensiti turbulens paksi di bawah 2% pada kedudukan anemometer dan keseragaman aliran sebanyak 0.2% merentasi kawasan yang diliputi oleh anemometer mencerminkan angka yang digunakan dalam amalan kalibrasi tenaga angin; prosedur MEASNET semasa itu sendiri merujuk pembaca kepada teks standard IEC 61400-12-1 Edisi 2:2017 untuk klausa yang tepat, yang merupakan dokumen berbayar yang tidak kami hasilkan semula di sini. Sahkan had angka semasa terhadap teks standard tersebut sebelum menulisnya ke dalam spesifikasi.
Akreditasi ISO/IEC 17025 dan keahlian MEASNET sebagai asas untuk kalibrasi yang diiktiraf: Ammonit wind tunnel, DIN EN ISO/IEC 17025 and MEASNET, IDR-UPM anemometer calibration laboratory.
Panduan reka bentuk (penentuan saiz seksyen untuk halangan, instrumentasi rujukan, kestabilan pada kelajuan rendah, automasi) adalah amalan kejuruteraan TunnelTech.

Terowong Angin Kalibrasi: Memenuhi Keperluan ISO/IEC 17025, IEC 61400-12-1 dan MEASNET