Добрый день, коллеги!

Кто-нибудь может подсказать, как определить погрешность измерения скорости и объемного расхода воздуха на воздухораспределителях (решетках и диффузорах)? Может кто-нибудь пользуется какой-нибудь методикой. Я перерыл все, что есть по этой теме: в первую очередь ГОСТ 12.3.018-79, ГОСТ 8.361-79, ГОСТ 17.2.4.06-90 и МР 4425-87. Однако в указанных документах мерные сечения располагаются во-первых в воздуховодах; во-вторых на прямых участках протяженностью, достаточной для более-менее точных измерений.

У меня же задача несколько иная. Есть термоанемометр и крыльчатый анемометр, снабженные измерительными воронками. Анемометры и воронки одного производителя. Коэффициенты воронок известны. Для анемометров известна погрешность измерения скорости (указана производителем, скорее всего для лабораторных условий). Как определить погрешность измерений скорости и объемного расхода воздуха при замерах указанными выше приборами на решетке или диффузоре (замер производится с воронкой, которая полностью накрывает воздухораспределительное устройство)?
Как оценить погрешность осреднения скорости из-за неравномерности поля скоростей на воздухораспределителе? Буду признателен за любую полезную информацию.

С уважением,
stranger

Уважаемый коллега, а на кой бес Вам это надо?
Основная цель замеров - составление паспорта вентсистем.
Замерили - подписали - невязка не более 10% - война закончена - все свободны.
Что у Вас?
Поставьте задачу точнее.

Если мерите воронкой, то ошибку определите обычной статистической обработкой равномерно взятых отсчетов, - но не забудьте скомпенсировать противодавление воронки.

К alem

А конкретнее что делать?

Я так понимаю нужно на воздухораспределителе провести ряд замеров через равные интервалы времени. Затем результаты замеров занести в таблицу. Получить среднее арифметическое и принять его за лучшее приближение к точному значению измеряемой величины. Далее найти еще среднеквадратичное отклонение среднего значения. Далее предполагая, что закон распределения показаний прибора (случайной величины) является нормальным, задавшись необходимой точностью E и используя функцию Лапласа, можно определить вероятность того, что погрешность среднего значения измеряемой величины не превзойдет E. Довольно трудоемко. Для получения точности в 10% с вероятностью 95 % потребуется несколько десятков замеров (думаю 30 - 50) на одном воздухораспределителе. Я правильно понимаю или что-то не так? А как вы в данном случае поступаете?

С уважением,
stranger

К alem

Из-за громозкости перичисленных вычислений придется таскать с собой ноутбук или КПК. Я поэтому и искал методику (что-то аналогичное ГОСТ 12.3.018-79).

А как скомпенсировать противодавление воронки? Понятно, что воронка обладает сопротивлением и искажает характеристику сети. Эту проблему я хотел обойти применением двух разных воронок на разные диапазоны расходов воздуха. При этом падение давления на воронке составляло бы например всего 2 - 5 Па (против 10 - 25 Па на воздухораспределителе). При этом в первом приближении можно было-бы пренебречь влиянием воронки.

Десяти значений обычно достаточно, гипотезы не надо проверять, имея среднеквадратичное определите ошибку и всё. При наладке, на объекте, я ошибку не определяю, а при окончательном замере отлаженной системы примерно так и делаю. Окончательная обработка всё равно делается камерально, на компьютере, - в экселе всё есть.

Оказалось, что компенсация противодавления затрудняет многих коллег, т.е. является в определённом смысле критерием профподготовки, так что я публично эту тему не обсуждаю.

Ваш способ приемлем, но я предпочитаю работать не вовлекая неопределённые величины.

К alem

Я так думаю наверное правильно все-таки не десять значений, а непрерывные замеры с осреднением по времени в течение некоторого времени. Прикидочный расчет дает время измерения около 1 мин (100 измерений) для достижения точности измерения скорости 0,1 м/с с вероятностью 95% в потоках с максимальным изменением скорости плюс/минус 0,5 м/с (для анемометров с погрешностью 5% и частотой 2 измерения в секунду).

Насколько я понял под противодавлением воронки вы понимаете ее сопротивление. К сожалению у меня нет аэродинамической характеристики воронки. А достаточно точно замерить ее можно только в аэродинамической лаборатории (воронки специальным образом спрофилированы). Вряд-ли характеристику воронки можно достаточно точно замерить при помощи портативного дифманометра и измерительных трубок. Производитель приводит коэффициенты воронки для пересчета на объемный расход, а также диапазон расходов, на которые рассчитана воронка. Других рекомендаций в инструкции на воронки нет. Подозреваю, что производитель воронки экспериментировал с ними и в указанном диапазоне расходов сопротивление воронки не оказывает существенного влияния на показания анемометра (возможно это влияние находится в пределах погрешности анемометра). Конечно можно попытаться ориентировочно определить сопротивление воронки как диффузора или конфузора (соответственно при замерах на вытяжных и приточных устройствах), используя при этом например справочник Идельчика. Используя найденный таким образом коэффициент местного сопротивления я конечно могу пересчитать расход системы воздухораспределитель+воронка, но это будет весьма неточно, поскольку изменится объемный расход через все воздухораспределители вентсистемы. По-правильному надо пересчитывать всю сеть (а это значит решать систему нелинейных уравнений).

Как я понял методики замеров с воронками у вас нет...

По поводу профпригодности - я не наладчик. Если не хотите или не можете нормально подробно ответить - просто не пишите и все...

stranger

День добрый!

Доходите до этого действия и все. Не надо углубляться. Вы сделали все что могли, дальше пускай учение запустят адронный коллайдер и сформулируют идеальную формулу для всего живого.

Ещё как оказывает, и находится далеко за приборной погрешностью анемометра 1%.

К alem

У меня приборная погрешность анемометров 3% от значения измеряемой величины и в довесок еще +/- 0,1 ... 0,3 м/с в зависимости от диапазона скорости воздуха.

stranger

Сопротивление воронки определить достаточно легко:
замерять скорость на открытом воздуховоде, не перекрытом решеткой, (зделать 10-20 замеров по всей плоскости сечения)
измерить воронкой расход на том же сечении, из расхода через воронку получить теоретическую скорость сравнить ее с реальной
определить коэф. местного сопротивления воронки.

если вы не проводите лабораторных испытаний
а наладку системы то такой точности будет вполне достаточно)

К XaXoL

Каким образом вы предлагаете вычислить коэффициент местного сопротивления воронки? Чтобы его корректно вычислить нужно знать перепад давления на воронке.

stranger

я уже не говорю о том, что просто суммировать коэффициенты скажем решетки и воронки нельзя, поскольку воронка и решетка расположены вплотную друг к другу

изменение расхода воздуха с воронкой и без нее
пропорционально изменению потери давления.

Это лабораторная робота из института.

поисковый запрос лабораторная работа определение местного сопротивления


И еще бы хотелось узнать цель ваших замеров.

К XaXol

Изменение падения давления (гидравлического сопротивления) пропорционально квадрату расхода при условии постоянства коэффициента местного сопротивления. В вузе (в том числе и там, где я в свое время учился) подобная лаб. работа производится на стенде в проточную часть которого и встраивается соответствующее местн. сопротивление (например дроссельная шайба). Обычно проточная часть выполнена в виде трубы постоянного сечения. В этих условиях при известных показаниях манометров до и после сопротивления из уравнения Бернулли можно вычислить коэффициент местного сопротивления. В нашем случае коэффициент местного сопротивления открытого патрубка и системы патрубок + воронка существенно различны. Как вы собираетесь вычислить коэффициент м.с.? Вы в полевых условиях не сможете замерить с нормальной точностью перепад давления до и после воронки. Может это вам стоит вспомнить лабораторную работу?

stranger

PS. Я так понимаю народ вообще не заморачивается над тем, что он измеряет...

на полевых условиях. Рой яму глубже ))

Ну это кому как. С подобного рода допущениями вы быстро выйдете на недопустимую погрешность.

К XaXol

Цель замеров - проверить что напроектировала и смонтировала контора, в которой я работаю... В наладку специально не лезем, но часто к нам лезут заказчики с просьбами о паспортизации, обследовании и т.п. Вероятно по причине практически полного отсутствия в нашей дыре нормальных специалистов и организаций, специализирующихся в области наладки. Шаманские измерения анемометрами на воздухораспределителях без воронок не устраивают по причине никакой точности. Измерения непосредственно в воздуховодах по очень многим причинам неосуществимы или трудно осуществимы (в 95% случаях имеем дело с системами в жилых и общественных зданиях, где отсутствуют прямые участки воздуховодов достаточной протяженности и все коммуникации обычно зашиваются наглухо). Балометр для нас дороговат. По этой причине разумный компромисс - комплект анемометр+измерительная воронка (или их набор).

stranger

Расходомеры с компенсацией есть не у всех производителей, а без оной это те же проблемы, что с воронками...

У кого-нибудь есть такой стандарт: ANSI/ASHRAE Standard 111-2008 Measurement, Testing, Adjusting, and Balancing of Building HVAC Systems

Чтобы быстро и точно измерить и отрегулировать расход воздуха на диффузоре, решетке - нужно просто предусматривать в проекте их установку с современной камерой статического давления.
В нормальных камерах есть трубки для подключения диффманометра и к-факторы, по которым можно зная показания диффманометра вычислить фактический расход через устройство.
Все занимает менее минуты и гарантирует точность выше чем с анемометрами.

К сожалению, камеры статического давления у нас ставят достаточно редко, а с возможностью подключения измерительных приборов я не видел ни разу(
С "Testo" у меня была полемика насчет коэффициента сопротивления их воронки. Внятно они мне ответить ни чего не смогли и коэффициент не дали. Вообщем понятно почему: очень многое зависит от размера воздухораспределителя по отношению к воронке (ну естественно помимо скорости струи и притока/вытяжки).
Сами мы боремся с этой проблемой так: везде, где возможно, меряем объем и воронкой, и в в-де (воронка преставлена к воздухораспределителю). Записываем и пытаемся классифицировать.

К сожалению камеры с ниппелями для измерения статического давления мне в живую не попадались. Видел подобные вещи в каталогах Swegon (бывший Stifab Farex), Trox и Halton. У Swegon и Halton есть подробные руководства по измерениям с помощью диф. манометра (в том числе с использованием трубок Хлудова), где указаны так называемые k-факторы для решеток и диффузоров. Что-то подобное есть и у Trox.

Мы чаще всего используем воздухораспределители Арктос и Twitoplast. Камеры (пленумы, адаптеры) делаем сами. Да и применить камеры нормального габарита чаще всего невозможно из-за отсутствия места. Например длина стандартных камер под решетки фирмы Арктос составляет от 250 до 390 мм.

Все больше прихожу к выводу, что для определения влияния воронки по сути нужен аэродинамический стенд. Здесь есть интересная статья о точности замеров расхода воздуха при помощи балометров: www.eetd.lbl.gov›ie/pdf/LBNL-49697.pdf

stranger

Вы пробовали определить погрешность на подобных устройствах измерения? Она не такая уж и маленькая.

Я, конечно, извиняюсь, но, прочитав все посты. так и не понял, зачем нужно определить точность замеров.

Повторюсь:
Основная цель замеров расхода воздуха - паспорт вентсистем.
Там допускается невязка 10%.
Это покроет "как бык - овцу" все погрешности приборов.

Если Ваша задача просто определение погрешности измерений некоего прибора вне всякой связи с целью измерений, то это - совсем другая история.

А какие затруднения со стендом, на оборудование деньги есть а на стенд копеечный соорудить нет, раз измерили и на всегда.
Времени потраченого на непонятные изыскания как раз бы хватило.

Определение погрешности, неопределенности и т.п. - естественное требование к любым техническим измерением, подробнее см. техническую и нормативную литературу, например ГОСТ на наши замеры.

Основная цель замеров - определение замеряемых параметров с достаточной для выводов погрешностью. Если погрешность ваших замеров 50%, то они никому не нужны.

В том и весь юмор, что стендовыми испытаниями или калибровкой на объекте вы можете повысить точность "на глазок", а для получения действительного значения нужно понять работу системы "сеть-воздухораспределитель-воронка", замерить противодавление и скомпенсировать его. Никакой субъективной отсебятины.

К XaXol

Вы много стендов сами собрали? В свое время я занимался похожими вещами, правда применительно к несколько другой области техники. Стенд по деньгам выйдет не копеечный, а существенно дороже закупленных приборов. К тому же у меня особо нет возможности и времени играть в науку...

К Vik

При замерах скорости воздуха к погрешности прибора следует прибавить как минимум еще случайную погрешность, обусловленную неравномерностью поля скоростей. Ее причина - турбулентность воздушного потока. Скорость в потоке очень быстро меняется, при попытке ее осреднить возникает значительная ошибка. Вот эта случайная погрешность во многих случаях перекрывает погрешность измерительного прибора (анемометра, балометра, дифманометра с трубкой Пито и т.п.). Это явление имеет место и в воздуховодах и на воздухораспределителях. Причем на последних оно проявляется очень сильно, соответственно сильно искажаются показания приборов и результаты измерений. Про погрешность см. приложение в ГОСТ 12.3.018-79.