TCVN10958-1:2015

Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 10958-1:2015 (ISO 17713-1:2007) về Khí tượng học - Đo lường gió - Phần 1: Phương pháp thử tính năng của phong kế cánh quay trong ống khí động TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 10958-1:2015 ISO 17713-1:2007 KHÍ TƯỢNG HỌC - ĐO LƯỜNG GIÓ - PHẦN 1: PHƯƠNG PHÁP THỬ TÍNH NĂNG CỦA PHONG KẾ CÁNH QUAY TRONG ỐNG KHÍ ĐỘNG Meteorology - Wind measurements - Part 1: Wind tunnel test methods for rotating anemometer per f ormance Lời nói đầu TCVN 10958-1:2015 hoàn toàn tương đương với ISO 17713-1:2007; TCVN 10958-1:2015 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 30 Đo lưu lượng lưu chất trong ống dẫn kín biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố. Lời giới thiệu Thiết bị đo gió hình cốc và dạng cánh quạt được sử dụng thường xuyên nhất để đo tốc độ gió trung bình ở lớp gần bề mặt, mà phần của khí quyển nằm trong vòng vài chục mét trên mặt đất. Một vài thiết bị đo gió dạng cốc và cánh quạt có thể đo gió ở tốc độ một phần mười mét trên gi â y trong khi các loại khác có thể đo ở tốc độ 100 m.s - 1 . Mục đích chung của các thiết bị đo gió l à sử d ụng rộng rãi trong đo lường gió, hàng không, ô nhiễm không khí, năng lượng gió và nhiều ứng dụng khác. KHÍ TƯỢNG HỌC - ĐO LƯỜNG GIÓ - PH Ầ N 1: PHƯƠNG PHÁP THỬ TÍNH NĂNG CỦA PHONG K Ế CÁNH QUAY TRONG ỐNG KHÍ ĐỘNG Meteorology - Wind measurements - Part 1: Wind tunnel test methods for rotating anemometer per f ormance 1. Phạm vi áp dụng 1.1 . Tiêu chuẩn này quy định phương pháp thử nghiệm trong ống khí động để xác định đặc tính tính năng c ủ a phong kế cánh quay, đặc biệt là phong kế h ì nh cốc và phong kế dạng cánh quạt. 1.2 . Tiêu chuẩn này quy định phép th ử chấp nhận và các phương pháp để đo vận tốc ngưỡng kh ở i động, hằng số khoảng c á ch, hàm truyền và phản ứng lệch trục của một phong kế cánh quay trong một ống khí động. Lưu ý rằng khi chuyển các kết quả được xác định bằng các phương pháp này sang dòng khí quyển sẽ có sự khác biệt giữa tính năng của phong kế ở không kh í bên ngoài và trong ống khí động. 2. Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các s ử a đổi, bổ sung (nếu có). TCVN 6910-1 (ISO 5725-1), Độ chính xác (độ đúng và độ chụm) của phương pháp đo và kết quả đo - Phần 1 - Nguyên tắc và định nghĩa chung). TCVN 6910-2 (ISO 5725-2), Độ chính xác (độ đúng và độ chụm) của phương pháp đo và kết quả đo - Phần 2 - Phương pháp cơ b ả n để xác định độ lặp lại và độ tái lập của phương pháp đo chu ẩ n. 3. Thuật ngữ và định nghĩa Tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau: 3.1. Hằng số khoảng cách (distance constant) L U Khoảng cách mà các dòng không khí đi qua một phong kế cánh quay trong khoảng thời gian làm quay cốc hoặc cánh quạt đến (1 - 1/e) hoặc 63 % vận tốc cân bằng sau khi thay đổi tăng một bước tốc độ không khí. 3.2. Tỷ lệ phản ứng lệch trục (off-axis response ratio) Q U Tỷ lệ giữa vận tốc gió chỉ th ị (U θ ) ở các góc tấn khác nhau ( θ ) với tích của vận tốc gió chỉ thị (U i ) ở góc tấn 0° và cosin c ủ a góc tấn ( θ ) . Do đó, tỷ lệ này ( Q U ) so sánh phản ứng lệch trục thực với phản ứng cosin thực 3.3. Ngưỡng khởi động (starting threshold) U 0 Vận tốc gió th ấ p nhất mà tại đó phong kế cánh quay bắt đầu và tiếp tục quay, đưa ra một tín hiệu có thể đo được khi được lắp ở vị trí vận hành b ì nh thường của máy. CHÚ TH Í CH: Vị trí vận hành b ì nh thường cho phong kế dạng cốc là khi trục quay vuông góc với hướng đi của dòng k hí quyển còn vị trí vận hành b ì nh thường cho phong kế dạng cánh quạt l à trục quay được chỉnh song song với hướng đi c ủ a dòng khí quyển. 3.4. Hàm truyền (trans f er f unction) Mối quan hệ giữa vận tốc không kh í chỉ th ị trong ống khí động và tốc độ quay của phong kế trong phạm vi làm việc cụ thể: ( Û = a + bR +...) 4. Ký hiệu K ý hiệu Đại lượng a hằng số phần bù điểm "không" ( m/s ) b hằng số đoạn gió (cường độ bi ể u kiến) hoặc h ằ ng số hiệu chu ẩ n (mét trên một vòng quay hay m.r - 1 ) D p khoảng cách đoạn gió ( m ) trên mỗi xung đầu ra cho các phong kế có t í n hiệu đầu ra xung ° ký hiệu cho độ định hướng e cơ số lôgarit tự nhiên L giá tr ị trung bình của các hằng số khoảng cách (m) tại vận tốc 5 m.s -1 và 10 m.s -1 L U hằng số khoảng cách ( m ) tại vận tốc không khí trong ống khí động U (m/s) M RU độ phân giải phép đo vận tốc gió, nghĩa là số gia tốc độ nhỏ nhất (m.s) được báo cáo. Q U tỷ lệ phản ứng lệch trục tại vận tốc không khí trong ống khí động U (m/s) r một vòng quay trục R tốc độ quay (số vòng quay trong 1 s, r.s -1 ) t thời gian ( s ) t f thời gian ( s ) để đạt đến 74 % vận tốc cân bằng của phong kế U f (m.s) t i thời gian ( s ) để đạt đến 30 % vận tốc cân bằng của phong kế U f (m.s) T khoảng thời gian đo ( s ) T R độ phân giải thời gian của một phép đo ( s ) U vận tốc không khí trong ống kh í động ( m.s -1 ) Û vận tốc gió ch ỉ thị ( m.s -1 ) tính từ hàm truyền của phong kế U f vận tốc gió ch ỉ thị ( m.s -1 ) khi phong kế ở trạng thái cân bằng U i vận tốc gió chỉ thị ( m.s -1 ) khi phong kế ở vị trí thông thường trong ống khí động U max vận tốc hoạt động tối đa c ủ a phong kế ( m.s -1 ) U min vận tốc hoạt động tối thiểu của phong kế ( m.s -1 ) U t vận tốc gió tại thời điểm t ( m.s -1 ) U 0 ngưỡng kh ở i động ( m.s -1 ) U θ vận tốc gió ch ỉ thị ( m.s -1 ) của phong kế tại góc tấn ngoại trục θ θ góc tấn lệch trục (° ) θ s góc mất tốc (°) cho phong kế dạng cánh quạt có trục cố định t thời gian ph ả n hồi của phong kế ( s ) để đạt đến vận tốc cân bằng U f 5. Tóm tắt phương pháp thử nghiệm 5.1 . Phương pháp thử nghiệm này yêu cầu phải có một ống kh í động như mô tả trong Phụ lục A. Những thông tin bổ sung liên quan đến việc kiểm tra ống khí động được liệt kê trong [7][10][12][13]. 5.2 . Ngưỡng khởi động (U 0 ) được xác định qua việc đo vận tốc thấp nhất mà tại đó một phong kế cánh quay bắt đầu và tiếp tục quay, đưa ra một tín hiệu có thể đo được khi gắn vào vị trí vận hành thông thường. Trục của phong kế dạng cánh quạt được chỉnh song song với hướng c ủ a dòng không khí, còn trục của phong kế dạng cốc được đặt vuông góc với hướng của dòng không khí. 5.3 . Hàm truyền ( Û = a + bR + ...) [1] [6] được xác định thông qua việc đo tốc độ quay hoặc tín hiệu đầu ra c ủ a phong kế tại các vận tốc gió khác nhau trong suốt phạm vi làm việc (phạm vi sử dụng mong muốn). Với các vận tốc gió mà phản ứng c ủ a phong kế là phi tuyến tính (gần ngưỡng) th ì ghi các phép đo tại tối thi ể u năm vận tốc khác nhau. Các phép đo tại ít nhất năm vận tốc khác nhưng đều nằm trên ngưỡng phi tuyến tính sẽ được ghi lại trong phạm vi làm việc của phong kế và ống khí động (xem Hình 1). Nếu việ c ứng dụng phạm vi phi tuyến tốc độ c a o hơn thì các phép đo ở tốc độ bổ sung phải được bao gồm trong phạm vi đo để cho phép xác định biểu thức đa thức phù hợp. Phải thực hiện ít nhất ba lần đo. Các giá trị của a và b được xác định bằng hồi quy bình phương nhỏ nhất c ủ a các phép đo riêng lẻ tại mỗi điểm dữ liệu. Hàm truyền có thể xấp xỉ tuyến tính đối với một số phạm vi ứng dụng nhất định và với một số loại phong kế. Hàm truyền có thể là phi tuyến tính tại thời điểm vận tốc trong đường hầm quá thấp (thường gấp hai đến năm lần U 0 ) hoặc quá cao. Û là vận tốc gió ( m.s -1 ) được ước tính; a và b là các hằng số. Khi hàm truyền tuyến tính, các hằng số khác ngoài b sẽ được coi là bằng 0. Trong trường hợp tuyến tính này, hằng số a thường được gọi là phần bù đi ề m " không" (phần lệch so với vị trí 0); b là hằng số đoạn gió được tính bằng số mét trên một vòng quay của phong kế dạng cốc hoặc dạng cánh quạt; R là vận tốc quay tính bằng số vòng quay/giây. Chú ý rằng phần bù điềm “không” không giống như tham số ngưỡng khởi động . Ở một vài phong kế cảm ứng, hằng số a (phần bù điềm “không") có thể không lớn hơn “không”. Các hằng số a và b phải được xác định thông qua các phép đo trong ống khí động cho từng loại phong kế. Đối với trường hợp của các phong kế mà không trực tiếp đưa ra vận tốc quay, ví dụ nó ch ỉ đưa ra vận tốc gió (tính theo ASCII, hệ thập lục phân, v.v.) hoặc các đơn vị điện (vôn, mi-li- am-pe,v.v.) thì R và b sẽ có đơn vị tính khác phù hợp với dữ liệu đầu ra này. CHÚ THÍCH: Mặc dù mô hình hàm truyền này không hoàn toàn thể hiện phản ứng c ủ a phong kế trong phần đầu phi tuyến t í nh của đường cong đ ồ thị nhưng đối với hầu hết các ứng dụng, việc t ă ng độ chính xác nh ờ vận dụng nhiều phương pháp toán h ọc chặt chẽ hơn lại không được đảm bảo. Những điểm dữ liệu tr ê n miền bắt đầu phi tuyến t í nh có thể là cơ sở cho một mô h ì nh toán học tiên tiến hơn của hàm truyền. CHÚ D Ẫ N: X vận tốc không khí trong ống khí động, U , ( m.s -1 ) Y tốc độ quay, R , ( r .s - 1 ) a phần bù điềm “không”, a , ( m.s -1 ) b ngưỡng kh ở i động, U 0 , ( m.s -1 ) Hình 1 - Đường cong hiệu chuẩn của phong kế thông thường 5.4 . Hằng số khoảng cách ( L U ) phải được xác định ở những vận tốc gió khác nhau là 5 m.s -1 và 10 m.s -1 . H ằ ng số này được tính dựa trên thời gian cần thiết để các rôto c ủ a phong kế có thể tăng tốc đến (1 - 1/e) hay 63 % của mức thay đổi tăng bước trong tốc độ quay sau khi thoát ra khỏi trạng thái bị hạn chế không thể quay [4]. Cuối cùng, U f , là vận tốc gió ở vị trí cân bằng và đã được ch ỉ ra ở mỗi phong kế (xem Hình 2). Thời gian phản hồi ( T ) ch ỉ có thể áp dụng được ở tốc độ kiểm tra cụ thể. Trong một số ứng dụng, việc tăng vận tốc gió ngoài phạm vi hoạt động của phong kế có thể được quan tâm. CHÚ THÍCH : Khi có thay đ ổ i giảm bước trong vận tốc sẽ c ó một hằng số khoảng cách khác. Giá tr ị này sẽ cho biết lượng quá tốc độ của máy trong điều kiện gió có gió mạnh (các phong kế báo cáo giá trị vận tốc gió cao hơn so với vận tốc gió thực). Đối với một số ứng dụng riêng c ủ a phong kế, h ằ ng số khoảng cách khi giảm tốc độ gió có th ể được quan tâm. Việc xác định hằng số khoảng cách khi giảm tốc độ gió vượt quá phạm vi nghiên cứu của tiêu chu ẩ n này. Phản ứng của phong kế cánh quay trước thay đổi khi vận tốc không khí tăng ngay lập tức từ U = 0 tới U = U f là [5] : U t = U f (1-e -(t/ t ) ) (1) Thời gian phản hồi là: t = t f - t i (2) Khoảng cách cố định là: L­ U = U­ t (3) CHÚ DẪN: X thời gian, t (s) Y vận tốc gió ch ỉ thị mà phong k ế đo được, U i , ( m.s -1 ) a phản hồi cuối cùng b thời gian ph ả n hồi, t Hình 2 - Đường cong phản ứng c ủ a phong kế th ô ng thường khi thay đổi tăng bước vận tốc gió Để tránh những kết quả không chính xác đo các điều kiện hạn chế, như đã được chỉ ra trong Hình 2, thời gian đo nên từ 0,30 đến 0,74 c ủ a U f . Từ đó tính toán được khoảng thời gian ph ả n hồi т (s) sẽ nằm trong khoảng 1 % c ủ a giá trị lý thuyết (1- 1/e) là phản ứng trên lý thuyết của các thiết bị và được chuyển đổi sang hằng số khoảng cách bằng cách nhân với vận tốc không khí trong ống khí động ( U ) [1]. 5.5 . Tỷ lệ phản ứng lệch trục ( Q U ) có thể là một hàm của vận tốc. T ỷ lệ phản ứng lệch trục phải được đo ở những vận tốc gió khác nhau bao gồm 5 m.s -1 và 10 m.s -1 . 5.5.1 . Đối với phong kế dạng cốc, phép đo được lấy từ các tín hiệu đầu ra khi phong kế nghiêng hướng vào gió (thể hiện hướng trục từ trên xuống) hoặc nghiêng xa hướng gió (thể hiện hướng trục đi lên), trong khi các đường ống khí động đang chạy ở một tốc độ ổn định. Tín hiệu đầu ra được đo khi trục c ủ a phong kế đặt ở các khoảng góc 5° trục thẳng đứng đến ± 30°. Tín hiệu đo được sẽ được chuyển sang tỷ lệ cho mỗi khoảng góc bằng cách chia tích cosin c ủ a góc với các tín hiệu đo được của phong kế ở vị trí thông thường (chiều th ẳ ng đứng) 5.5.2 . Đối với các phong kế dạng cánh quạt có gắn chong chóng gió, phép đo được lấy từ các tín hiệu đầu ra khi trục quay của phong kế nghiêng vào trong gió (thể hiện hướng trục từ trên xuống) hoặc nghiêng dốc lên trong gió (thể hiện hướng trục đi lên) trong khi các đường ống khí động đang chạy ở một tốc độ ổn định. Tín hiệu đầu ra được đo ở các khoảng góc 5° từ vị trí trục quay n ằ m ngang đến ± 30°. Tín hiệu đo được sẽ được chuyển sang tỷ lệ cho mỗi khoảng góc bằng chia tích cosin của góc và các t í n hiệu đo được chia cho trục c ủ a phong kế ở vị trí thông thường (chiều n ằ m ngang). Thử nghiệm này đều có thể được thực hiện khi chong chóng gió được gắn vào hoặc bỏ ra. Nhưng trong trường hợp nào thì trục quay cũng phải được cố định theo hướng đi xuống của ống khí động. 5.5.3 . Đối với các phong kế dạng cánh quạt có trục cố định, phép đo sẽ được lấy từ tín hiệu đầu ra khi phong kế quay trong không khí hết một góc tấn 360°. Tín hiệu được đo ở các góc khác nhau từ 0° đến 360° với các khoảng góc 10°, trừ góc 90° và 270°. Các phép đo bổ sung tại các góc 85°, 95°, 265° và 275° cũng được yêu c ầ u. T í n hiệu đo được ở mỗi góc tấn sẽ được chuyển sang t ỷ lệ bằng cách chia mỗi giá trị đo cho tích của phép đo dọc theo trục của ống khí động ở góc tấn 0° (dòng chảy dọc trục) với cosin của g ó c th ử . Thêm vào đó, góc mất tốc ( θ s ) của cánh quạt được đo bằng cách đ ị nh hướng sao cho trục quay của phong kế cánh quạt vuông g óc với dòng không khí trong ống khí động, sau đó từ từ cho nó quay bên trong và bên ngoài các luồng không khí cho đến khi cánh quạt bắt đầu quay liên tục. Góc mất tốc là tổng các góc chặn mà khi ở những góc này, cánh quạt không quay liên tục. Phương pháp này được lặp lại ở góc 270°. 6. Lập hồ sơ Dữ liệu cho tất cả các lần vận hành được ghi lại theo định dạng tương tự như ví dụ đưa ra ở Phụ lục B. Báo cáo th ử nghiệm ít nhất phải bao gồm: - Ngày, giờ, tên c ủ a ống khí động và địa điểm; nhận diện thiết bị đo vận tốc không khí trong ống khí động với số sê-ri và ngày hiệu chu ẩ n; kiểu và số sê-ri c ủ a phong kế được thử nghiệm, nếu có thể c ả phiên bản phần mềm điều khiển, bao gồm cả nhận biết đơn nhất của thiết bị nếu có thể. Nên đưa thêm ảnh c ủ a phong kế thử nghiệm khi được gắn trên các thiết bị gá khác nhau trong đường ống khí động. - Mô tả điều kiện của môi trường th ử nghiệm và những hiệu chính để đạt được điều kiện tiêu chuẩn (A.2). Tối thiểu là các thông số của môi trường phải được liệt kê trong báo cáo thử nghiệm và phải liệt kê từng giá tr ị riêng lẻ cho mỗi thông số trong mỗi phép đo. - Lập bảng dữ liệu được sử dụng để xác định kết quả c ủ a phương pháp thử nghiệm. (Phụ lục B) - Phạm vi tốc độ ứng d ụng mà phong kế được thử nghiệm. - Độ kh ô ng đảm bảo đo của ống khí động phải được ghi lại tại cơ sở đường ống khí động và liên quan đến các phép đo tại phòng thí nghiệm quốc gia thông qua một báo cáo của phòng thí nghiệm quốc gia về chu ẩ n sao truyền. Độ không đảm bảo đo đã được chứng minh c ủ a phép đo trong đường ống khí động phải được công bố trong mỗi báo cáo hiệu chuẩn phong kế. 7. Thiết bị, dụng cụ 7.1 . Hệ thống đo 7.1.1 . Quay Độ phân giải của bộ cảm biến phong kế có thể hạn chế khả năng lặp lại của phép đo. Độ phân giải của hệ thống đo hoặc ghi dữ liệu thể hiện cho tốc độ gió với độ phân giải 0,02m.s -1 hoặc tốt hơn. 7.1.2 . Thời gian Độ phân giải của thời gian ( T R ) phải phù hợp với độ chính xác về khoảng cách quy định. Do đó, độ phân giải thời gian có thể thay đổi khi vận tốc trong ống khí động thay đổi. Độ phân giải một phép đo hằng số khoảng cách 0,1 m (M R ) yêu cầu một độ phân giải thời gian là 0,05 s ở vận tốc 2 m.s -1 và 0,01 ở vận tốc 10 m.s -1 . T R = M R /U (4) 7.1.3 . Góc tấn Độ phân giải của các góc tấn ( θ ) phải nằm trong khoảng 0,5°. Một thước đo góc thông thường có kích thước thích hợp với độ chia 0,5° sẽ cho phép đo với độ phân giải đầy đủ. Bộ gá phải được chế tạo cho phép chỉnh máy tới góc lệch trục trong khi ống khí động chạy ở tốc độ ổn định. 7.1.4 . Khoảng cách c ố định Phương pháp cơ học l à cần thiết để giữ phong kế ở vị trí th ử nghiệm thông thường mà nó có thể thoát khỏi những điều kiện hạn chế, hoặc tình trạng không quay, trong khi các đường ống khí động đang chạy ở tốc độ thử nghiệm. Cơ chế này không phải di chuyển rôto của phong kế khi được kích hoạt trong ống khí động đã dừng hoạt động. 7.2 . Các kỹ thuật ghi dữ liệu 7.2.1 . Đối với môi trường ống khí động, nhiệt độ, áp suất, độ ẩ m tương đối (hoặc điểm tụ s ư ơng) của môi trường bên trong khu vực ống khí động dùng thử nghiệm phải được ghi lại cho mỗi lần đo. 7.2.2 . Đối với phép đo hệ số khoảng cách ( L U ), những hệ thống ghi kỹ thuật số và các chương trình rút gọn thích hợp sẽ được thỏa mãn nếu t ỷ lệ lấy mẫu ít nhất là 100 mẫu mỗi giây. Phải chú ý tránh các mạch điện có các hằng số thời gian làm hạn chế việc ghi đúng các tính năng c ủ a phong kế. Máy hiện dao động với bộ nhớ và khả năng sao chép đĩa cứng cũng có thể được sử dụng. Một kỹ thuật đơn giản khác là sử dụng một máy ghi băng phản ứng nhanh (đáp ứng tần phẳng đến 10 Hz hoặc tốt hơn) với hệ số tăng í ch đủ để các tín hiệu mà phong kế đưa ra khi đường ống khí động đang chạy ở vận tốc 2 m.s -1 đủ để cung cấp độ lệch đầu ghi toàn thang trên máy ghi. Bộ đẩy của bi ể u đồ ghi chuyển động phải có tốc độ nhanh 50 mm s -1 hoặc hơn. Với phong kế có đầu ra xung, phải chú ý đảm bảo rằng các xung là đủ thường xuyên đ ể có thể cung c ấ p một độ phân giải đo lường th ỏ a đáng. Trường hợp độ phân giải phép đo bị hạn chế, kỹ thuật nội suy có thể là cần thiết để đo được chính xác khoảng cách cố định. Một số phong kế ch ỉ đưa ra vận tốc gió trung bình bên trong mà không cung cấp vận tốc gió tức thời. Ví dụ như những phong kế có thông tin dữ liệu đầu ra nối tiếp có th ể gặp vấn đề về độ phân giải này. Trong những trường hợp này, cần điều chỉnh bộ phận bên trong phong kế, hoặc phần cứng hoặc phần mềm điều khiển, để có phương pháp thực hiện các phép đo liên quan trực tiếp đến tốc độ quay của cánh quạt hay dạng cốc. Nhà sản xuất phong kế phải được tư vấn để xác định các thay đổi cần thiết này. 8. Quy trình thử 8.1 . Ngưỡng kh ở i động (U 0 ) 8.1.1 . Đặt vận tốc ống khí động về "0". Từ từ tăng tốc độ ống khí động cho đến khi cánh quạt hay cánh dạng cốc bắt đầu chuyển động và tiếp tục quay trong khi đưa ra một tín hiệu đầu ra có thể đo được. Xác nhận vận tốc không khí ổn định thấp nhất trong ống khí động trước khi bắt đầu thử nghiệm (A.1.3). Do có sự biến động lớn (lên đến 300 %) c ủ a lực xoắn mà phong kế dạng cốc tạo ra nên phải thay đổi vị trí của cánh cốc khoảng 12° trong mỗi lần chạy để đạt được một giá trị trung b ì nh đại diện hơn cho ngưỡng kh ở i động của phong kế. 8.1.2 . Lặp lại quy trình trong 8.1.1 mười lần và ghi lại các kết quả. Tính toán và ghi lại giá trị trung b ì nh cộng ( Ū 0 ) của 10 lần thử. Những dao động gây ra b ở i ống khí động hoặc các nguyên nhân khác có thể khiến các phép đo ngưỡng kh ở i động b ị sai số. Chú ý loại bỏ bất kỳ sự dao động nào trong khu vực ống khí động thử nghiệm trong suốt quá trình đo ngưỡng kh ở i động. 8.2 . Hàm truyền ( Û = a + bR +...) 8.2.1 . Đặt vận tốc gió trong đường hầm khoảng hai lần ngưỡng kh ở i động ( U 0 ) được xác định trong 8.1. Sau khi vận tốc không khí trong ống khí động đã đạt đến trạng thái cân bằng, đo tín hiệu đầu ra của phong kế trong một khoảng thời gian đo cố định ( T ) kéo dài từ 30 s đến 100 s. Khoảng thời gian đo này ( T ) sẽ cung c ấ p độ phân giải phép đo vận tốc gió ( M RU ) là 0,1m.s -1 hoặc lớn hơn cho hầu hết các phong kế. Một số phong kế có độ phân giải thấp với một xung tín hiệu đầu ra có thể cần khoảng thời gian đo ( T ) dài hơn để đạt được độ phân giải phép đo vận tốc gió ( M RU ) ít nhất là 0,1 m.s -1 . Độ phân giải phép đo tốc độ gió ( M RU ) (m.s -1 ) cho phong kế với một xung tín hiệu đầu ra là kết qu ả của phép chia đoạn gió khoảng cách trên mỗi xung đầu ra ( D p ) (m) cho khoảng thời gian đo ( T )(s). (M RU ) = (D p ) / T (5) Nếu độ phân giải phép đo gió ( M RU ) của phong kế quá lớn, các hệ số hồi quy bình phương tối thiểu được xác định trong 8.2.4 sẽ không hợp lệ. Ghi lại vận tốc trong ống kh í động và tốc độ quay ( R ) của phong kế hoặc dữ liệu đầu ra tương đương. Tăng vận tốc trong ống kh í động lên gấp ba lần U 0 và ghi lại các kết quả đo. Lặp lại với vận tốc ống khí động tăng gấp bốn lần, năm lần và sáu lần U 0 . 8.2.2 . Đặt vận tốc không khí trong ống khí động ở khoảng 10 % vận tốc hoạt động tối đa của phong kế ( U max ). Sau khi vận tốc trong ống khí động đã đạt đến trạng thái cân bằng, đo đầu ra của phong kế cho những khoảng thời gian đo cố định ( T ) như đã được sử dụng trong 8.2.1. Ghi lại vận tốc trung bình của không khí trong ống khí động và tốc độ quay phong kế ( R ) hoặc các dữ liệu đầu ra tương đương. Tăng vận tốc không khí trong ống khí động lên khoảng 20 % U max và sau khi đã đạt đến trạng thái cân bằng, ghi lại các kết qu ả đo giống như trước trong khoảng thời gian đo cố định tương tự. Lặp lại phương pháp này với vận tốc không khí đạt khoảng 30 %, 40 % và 50 % của U­ max . Để xác định được hàm truyền yêu cầu bổ sung tối thiểu năm phép đo ở những vận tốc khoảng cách bằng nhau và gần bằng U max. Việc xác định được hàm truyền hoàn chỉnh là rất cần thiết cho một thiết kế mới hoặc một sự thay đổi lớn trong thiết kế phong kế. Trong trường hợp việc đo vận tốc không kh í bị giới hạn do một phần c ủ a phạm vi ứng dụng, ví d ụ như do hạn chế về vận tốc trong ống khí động, phép ngoại suy các dữ liệu sẽ vượt quá phạm vi của phép đo thực tế và có thể làm tăng độ không đảm bảo đo. Nếu không thể tiến hành th ử nghiệm với U max , báo cáo thử nghiệm phải ghi là rằng phong kế đã không được thử nghiệm đến U max và vận tốc thử nghiệm cao nhất phải được ghi trong báo cáo. 8.2.3 . Lặp lại quy trình 8.2.1 và 8.2.2 ba lần 8.2.4. Sử dụng dữ liệu ghi lại được từ 8.2.2 và 8.2.3 để xác định giá trị c ủ a các hằng số ( a, b , . v . v .) trong phương trình hàm truyền ( Û = a + bR + ...) bằng hồi quy bình phương nh ỏ nhất. Không sử dụng các dữ liệu gần ngưỡng U 0 gh i được trong 8.2.1 cho phép tính này. CHÚ THÍCH: Đối với ph ầ n lớn phong kế cánh quạt và dạng cốc có thiết kế t ố t, phương pháp hồi quy tuyến tính sẽ đưa ra một giá tr ị x ấ p xỉ của hàm truyền trên phạm vi làm việc c ủ a phong kế. Tuy nhiên, tiêu chu ẩ n này không loại trừ việc sử dụng một phương tr ì nh hồi quy bậc cao hơn để thiết lập mô hình hàm truyền của phong kế. 8.2.5 . Sử dụng giá trị của các h ằ ng số trong hàm truyền ( a, b, v.v.) tính được ở 8.2.4 để tìm ra Û cho mỗi R đo được ở 8.2.1 và 8.2.2. Lấy U đo được trừ đi Û . Báo cáo độ chênh lệch (m.s -1 ) cho mỗi vận tốc thử nghiệm trong hầm ở 8.2.1 và 8.2.2. CHÚ THÍCH: Những dữ liệu c ò n lại có thể được sử dụng để xác định những phần phi tuyến tính của hàm truyền và các giá tr ị ngoại lai. 8.3 . Hằng số khoảng cách (L U ) 8.3.1 . Đặt vận tốc trong ống kh í động ở mức 5 m.s -1 . Giữ cho các cánh quạt và cánh dạng cốc không tiếp tục quay và không để các cánh thoát khỏi trạng thái đứng yên này theo như phương pháp ở 7.1.4. Ghi lại mười phép đo cho L 5 . 8.3.2 . Lặp lại quy trình 8.3.1 với vận tốc 10 m.s -1 cho L 10 8.3.3 . Từ những dữ liệu đã ghi được, đo thời gian ( t i ) (s) từ lúc vận tốc rôto đạt 0,30 vận tốc cân bằng cuối cùng ( U f ) tới thời điểm ( t f ) khi tốc độ rôto đạt 0,74 tốc độ cân bằng cuối cùng ( U f ) (xem Hình 2). Cần chạy thử một lần để xác định tốc độ cân bằng cuối cùng ( U f ) . Khi t ≥ 7 t , tốc độ rôto sẽ đạt 99,9 % tốc độ cân bằng ( U f ). Tốc độ này sẽ không vượt quá 0,01 m.s -1 của tốc độ cân bằng lý thuyết ( U f ) tại vận tốc th ử nghiệm là 10 m.s -1 . Thời gian phản hồi ( t ) là: t = t f - t i (6) Hằng số khoảng cách (L U ) được xác định bằng cách nhân vận t ốc trong ống khí động ( U ) với thời gian phản hồi ( t ). Hằng số khoảng cách là: L U = U t (7) Các bước này phải được tiến hành với mỗi phép đo trong mười phép đo ở vận tốc 5 m.s -1 v à 10 m.s -1 . Giá trị trung bình của mười phép đo ở 5 m.s -1 và mười phép đo ở 10 m.s -1 cho hằng số khoảng cách nằm trong khoảng 10 % trung bình cộng c ủ a hai mươi phép đo ở 5 m.s -1 và 10 m.s -1 . 8.4 . Tỷ lệ phản ứng lệch trục ( Q U ) - Máy đo gió dạng cốc 8.4.1 . Đặt thiết bị cố định góc lệch trục cho phong kế dạng cốc như đã nêu trong 7.1.3 và đ ặ t phong kế thẳng hàng với vị trí thông thường (trục quay thẳng đứng). Đ ể vận tốc ống khí động ở mức 5 m.s -1 . Lấy một mẫu thử với phong kế được đặt thẳng đứng và một mẫu thử với máy được đặt ở mỗi kho ả ng góc 5° nghiêng vào luồng không khí, nghiêng dần lên tới 30°. Lấy thêm một mẫu th ử với phong kế đ ặt thẳng đứng và một mẫu th ử ở mỗi khoảng góc 5° nghiêng ra xa luồng không khí, nghiêng dần lên tới 30° so với trục thẳng. Chia mỗi giá trị cho tích của vận tốc gió khi phong kế ở vị trí thông thường với cosin của góc nghiêng để tính được tỷ lệ phản ứng lệch trục Q U = U θ /(U i cos θ ) (8) 8.4.2 . Lặp lại quy trình ở 8.4.1 ở vận tốc 10 m.s -1 . Lập bảng kết quả bằng cách tính trung bình các t ỷ lệ ở mỗi vận tốc cho mỗi khoảng góc 5°. 8.5 . Tỷ lệ phản ứng lệch trục ( Q U ) - Máy đo gió cánh quạt có gắn chong chóng gió 8.5.1. Đặt thiết bị cố định góc lệch trục cho phong kế cánh quạt có gắn chong chóng gió như đã nêu trong 7.1.3 và đặt trục quay c ủ a cánh quạt thẳng hàng với vị trí thông thường (nằm ngang). Đặt vận tốc trong ống khí động ở mức 5 m.s -1 . Lấy một mẫu thử với trục cánh quạt nằm ngang và một mẫu thử ở mỗi khoảng góc 5° thể hiện trục từ trên xuống (cánh quạt nghiêng xuống phía sàn của ống khí động), nghiêng đến 30°. Tiến hành thêm một phép đo ở vị trí thông thường (nằm ngang) và một phép đo ở mỗi khoảng góc 5° thể hiện trục đi lên (cánh quạt nghiêng lên trên về phía trần của ống khí đ ộng), nghiêng đến 30°. Tỷ lệ phản ứng lệch trục được tính bằng cách chia mỗi giá trị cho tích của giá trị đo ở vị trí thông thường với cosin của góc nghiêng. Xem phương trình (8). 8.5.2 . Lặp lại quy tr ì nh ở 8.5.1 với vận tốc 10 m.s -1 . Lập bảng kết quả bằng cách tính trung bình các tỷ lệ ở mỗi vận tốc cho từng khoảng góc 5°. 8.6 . Tỷ lệ phản ứng lệch trục ( Q U ) - Máy đo gió cánh quạt có trục cố định 8.6.1 . Đặt thiết bị cố định góc lệch trục cho phong kế cánh quạt như đã nêu trong 7.1.3 và đặt phong kế cánh quạt thẳng hàng với vị trí thông thường (nằm ngang), trục c ủ a cánh quạt ở vị trí 0° (được đặt thẳng trực tiếp trong luồng không khí). Đặt vận tốc trong ống khí động ở mức 5 m.s -1 . T í n hiệu được đo ở các góc khác nhau từ 0° đến 360° nhưng phải bao gồm các khoảng gốc 10°, trừ góc 90° và 270°. Các phép đo bổ sung tại các góc 85°, 95°, 265° và 275° cũng cần thiết. T í n hiệu đo được ở mỗi góc tấn sẽ được chuyển sang một tỷ lệ bằng cách chia mỗi giá trị đo cho tích của kết quả đo dọc theo trục c ủ a ống khí động ở góc tấn 0° (dòng chảy dọc trục) với cosin của góc thử nghiệm. Xem phương trình (8). 8.6.2 . Thêm vào đó, góc mất tốc ( θ s ) của cánh quạt được đo bằng cách định hướng sao cho phong kế vuông góc với dòng không khí trong đường hầm, sau đó từ từ cho quay bên trong và bên ngoài luồng không khí cho đến khi cánh quạt bắt đầu quay liên tục. Góc mất tốc là tổng các góc chặn mà khi ở những góc này, cánh quạt không quay liên tục. Phương pháp này được lặp lại ở góc 270°. 8.6.3 . Lặp lại quy trình ở 8.6.1 và 8.6.2 với vận tốc 10 m.s -1 . Lập bảng kết quả bằng cách tính trung b ì nh các t ỷ lệ cho mỗi vận tốc ở mỗi khoảng góc. 8.7 . Phép thử chấp nhận Các phần của phương pháp thử này c ó thể được thực hiện để đánh giá các đặc tính tính năng của một phong kế. Các kết quả này có thể được sử dụng cho các mục đích như xác định liệu các đặc tính này có thay đổi theo thời gian hay không. Những nội dung tối thiểu c ủ a một phép thử chấp nhận bao gồm việc xác định ngưỡng kh ở i động ( U 0 ) theo 8.1 và việc tiến hành đo ở ít nhất là năm vận tốc khác nhau trên một phạm vi phù hợp cho mục đích ứng dụng, việc sử dụng các kỹ thuật được đưa ra để xác định hàm truyền ở 8.2. So sánh các kết quả, sử dụng vận tốc phong kế ch ỉ thị ( Û ) từ hàm truyền hiện có với vận tốc không khí đo được trong ống kh í động ( U ). 9. Chất lượng của phương pháp thử 9.1 . Yêu cầu chung Việc xác định độ không đảm b ả o đo trong phương pháp này phải phù hợp với TCVN 6910-1 (ISO 5725-1) và TCVN 6910-2 (ISO 5725-2). 9.2 . Ố ng khí động Chất lượng đo của ống khí động sẽ hạn chế độ không đảm bảo đo trong phương pháp th ử này. N ê n sử dụng một ống khí động với độ không đ ả m bảo đo 0,2 m.s -1 hoặc tốt hơn. 9.3 . Độ lặp lại 9.3.1 . Yêu cầu chung S ử dụng thiết bị và quy trình này, ước tính độ lặp lại của phương pháp như sau: 9.3.2 . Ngưỡng khởi động Độ lặp lại c ủ a ngưỡng khởi động liên quan tới ống khí động sử dụng cho phương pháp này và độ chụm của kỹ thuật đo thời gian và khoảng cách cơ s ở được sử dụng. Độ lặp lại của phương pháp này được ước lượng là 0,1 m.s -1 9.3.3 . Hằng số khoảng cách Độ lặp lại được ước lượng bởi phương pháp này là 0,2 m hoặc tốt hơn. 9.3.4 . Hàm truyền Độ lặp lại được ước lượng bởi phương pháp này là 0,15 m.s -1 hoặc tốt hơn. 9.3.5 . Tỷ lệ ph ả n ứng lệch trục Độ lặp lại được ước lượng bởi phương pháp này là 0,02 m hoặc tốt hơn. 9.4 . Độ không đảm bảo 9.4.1 . Ngưỡng kh ở i động Độ không đảm bảo đo của phương pháp này được ước lượng là không lớn hơn 0,2 m.s -1 . Các dữ liệu về phép đo thời gian và khoảng cách ở tốc độ dưới 2 m.s -1 cũng được yêu cầu. 9.4.2 . Hằng số khoảng cách Độ không đảm bảo đo c ủ a phương pháp này được ước lượng không lớn hơn 0,3 m 9.4.3 . Hàm truyền Độ không đảm bảo đo của phương pháp này được ước lượng không lớn hơn 0,2 m.s -1 9.4.4 . T ỷ lệ phản ứng lệch trục Độ không đảm bảo đo của phương pháp này được ước lượng không lớn hơn 3 %. PHỤ LỤC A (quy định) Những điều kiện tiêu chuẩn của ống khí động thử nghiệm A.1 . Ống khí động A.1.1 . Kích cỡ A.1.1.1 . Các vật rắn làm chặn gió trong khu vực ống khí động thử nghiệm bao gồm tiết diện mặt cắt ngang c ủ a cánh quay dạng cốc hay cánh quạt, bộ phận cảm biến và các thiết bị hỗ trợ. Mức độ chặn gió do việc thiết lập phong kế thử nghiệm gây ra là dưới 10 % đối với ống khí động có khu vực thử nghiệm mở và 5 % đối với ống khí động có khu vực thử nghiệm khép kín. Rất khó để đạt đ ược mức độ chặn gió ch ỉ b ằ ng hoặc nh ỏ hơn 1 % diện tích mặt cắt của khu vực ống khí động thử nghiệm để giảm thiểu độ không đảm bảo đo. A.1.1.2 . Cần sử dụng hai ống khí động để có thể tiến hành những thử nghiệm hiệu chu ẩ n toàn thang đo và thử ngưỡng kh ở i động. Các ống khí động được thiết kế để vận tốc không khí cao hơn có thể có luồng không khí không đồng nhất ở khu vực thử nghiệm có tốc độ không kh í thấp hơn A.1.1.3 . Phải chú ý giữ cố định khu vực bị chặn trong suốt quá trình thử nghiệm. Trừ khi các phương pháp thay thế (xem A.1.1.4) được sử dụng cho việc hiệu chu ẩ n phong kế, nếu không th ì ảnh hư ở ng từ việc chặn gió của phong kế trong khu vực ống khí động thử nghiệm phải được xác định để tìm ra vận tốc gió thực mà phong kế đo được trong khi thử nghiệm [ 7 ]. A.1.1.4 . Kiểm định lại hàm truyền của phong kế b ằ ng phương pháp thay thế. Trong ống khí động nhỏ hơn, ảnh hưởng c ủ a việc chặn gió có thể gây ra những sai số không được chấp nhận trong việc xác định hàm truyền, vấn đề này có thể được khắc phục bằng cách thay chuẩn sao truyền chính ở vị trí của các thiết bị thử nghiệm để thiết lập m ố i quan hệ giữa vận tốc không khí trong ống khí động với số vòng quay trong một phút (r/min) của quạt gió trong hầm. Chu ẩ n sao truyền sau đó được thay thế bằng các thiết bị thử nghiệm và đầu ra được đo tương đối với vận tốc không khí trong ống khí động dựa trên r/min đã xác định của quạt gió. Máy đo gió truyền được cho chạy lại sau phong kế thử nghiệm để xác nhận việc hiệu chuẩn ống kh í động đối với thử nghiệm hiệu chuẩn cụ thể. V ì phương pháp này đòi hỏi phải c ó chuẩn chuyển chính mà đã được hiệu chuẩn tại một phòng thí nghiệm quốc gia hoặc cơ s ở hiệu chuẩn đã được công nhận, nên nó ch ỉ được áp dụng để thử nghiệm chế tạo hoặc thử nghiệm ch ấ p nhận c ủ a các cảm biến giống hệt nhau. A.1.1.5 . Trong mọi trường hợp, cần hiểu rằng ảnh hưởng chặn gió do việc đặt phong kế trong khu vực ống khí động thử nghiệm gây ra có thể ảnh hư ở ng đến kết quả thử nghiệm. Tuy nhiên, việc bù những ảnh hưởng này yêu cầu những phương pháp cụ thể mà không thuộc phạm vi của tiêu chu ẩ n này. A.1.2 . Dải vận tốc Ố ng khí động phải có một bộ điều khiển vận tốc, cho phép điều chỉnh vận tốc d òng không khí từ 0 đến tối thiểu là 50 % dải vận tốc ứng dụng của phong kế được thử nghiệm. Bộ điều khiển vận tốc cần duy trì lưu lượng không khí trong khoảng ± 0,2 m.s -1 . A.1.3 . Hiệu chuẩn Lưu lượng trung bình phải được kiểm định ở các mức vận tốc bắt buộc b ằ ng cách s ử dụng các chuẩn sao truyền mà đã được hiệu chu ẩ n tại phòng thí nghiệm quốc gia hoặc bằng một phương pháp vật lý cơ bản. Một phong kế cảm biến, ví dụ như phong kế dây nhiệt, phong kế la-ze Doppler hoặc các thiết bị cảm biến đo luồng không khí tương tự khác, phải được sử dụng để kiểm định tại vận tốc dưới 2 m.s -1 khi xác định ngưỡng khởi động. Các kỹ thuật đo luồng không khí khác có thể sử dụng vài kỹ thuật khoảng cách và thời gian cơ sở, ví dụ như với khoảng cách đã biết, đo thời gian chuyển tiếp giữa hai thời điểm riêng biệt từ lúc phun khói đến khi xuất hiện các bong bóng xà phòng và đến lúc phun hơi nóng. Nên lập một bảng về số vòng quay trong một phút (r/min) của máy quạt gió trong hầm hoặc một số chỉ số khác liên quan đến phương pháp điều chỉnh lưu lượng không khí bằng kỹ thuật này với vận tốc 2 m.s -1 và nhỏ hơn [12][13]. A.1.4 . Biên dạng vận tốc Các ống khí động phải có biên dạng vận tốc tương đối phẳng. Các luồng không khí trong đường ống khí động phải đồng nhất trong khoảng ± 1 % và xuyên suốt trong khu vực thử nghiệm cánh quay dạng cốc hay cánh quạt của phong kế. Ở những mức vận tốc không khí lớn hơn 10 m.s -1 , các ống kh í động phải có một mức cường độ nhiễu quanh trục thấp hơn 2 % như khi được đo ở vị trí th ử nghiệm phong kế [3] . Cường độ nhiễu quanh trục tính bằng cách chia độ lệch chuẩn của vận tốc không khí trung bình trong ống khí động cho vận tốc không khí trung bình trong ống kh í động. Các dòng không khí đồng nhất và cường độ nhiễu có thể được đo bằng phong kế dây nhiệt, phong kế la-ze Doppler hoặc các thiết bị cảm biến đo luồng không khí tương tự khác. A.2 . Môi trường thử nghiệm A.2.1 . Chênh lệch trong mật độ không kh í ở trong môi trường thử nghiệm mà lớn hơn 3 % có thể hạn chế sự so sánh tương quan giữa các phép đo độc lập ngưỡng khởi động ( U 0 ) và h ằ ng số khoảng cách ( L U ) vì các giá trị này phụ thuộc vào mật độ không khí. [8] [9] [10] [13] A.2.2 . Ghi lại các thông số c ủ a môi trường trong ống khí động và mật độ không khí cho tất cả các lần th ử . Mật độ không khí hoặc có thể được tính toán hoặc xác định bằng cách sử dụng các bảng giống như trong tài liệu tham khảo [11 ]. A.2.3 . Các phép đo với ống Pitot tĩnh đang được hiệu chính với các điều kiện tiêu chu ẩ n cho không khí khô ở nhiệt độ môi tr ường là 15 ° C , áp suất không khí là 1013,250 hPa và một hệ số nén là 0,99958. Những điều kiện này tương ứng với mật độ không khí là 1,2250 kg/m 3 [11]. A.2.4 . Áp suất không khí, nhiệt độ không khí và độ ẩ m tương đối phải được đo trong khu vực ống khí động thử nghiệm để có thể tính toán mật độ không khí chính xác. Kích thước và vị trí của cảm biến nhiệt cần được lựa chọn c ẩ n thận để giảm thiểu ảnh hư ở ng lên các luồng không khí tại vị trí thử nghiệm phong kế. Sai số 10 hPa trong kết quả đo áp suất không khí sẽ dẫn đến sai số khoảng 1 % trong tính toán mật độ không khí tại 1013,250 hPa. Những sai số trong đo nhiệt độ không khí thậm chí có ảnh hưởng lớn hơn đến việc t í nh toán mật độ không kh í . Sai số 3 ° C trong phép đo nhiệt độ không khí sẽ làm thay đổi kết quả tính mật độ không kh í khoảng hơn 1 % ở 15 ° C . Nhiệt độ không khí trong khu vực thử nghiệm ở ống khí động khép kín có thể tăng thêm 10 ° C hoặc nhiều hơn trong suốt các thử nghiệm của phong kế. Một sai số trong phép đo nhiệt độ sẽ gây ra sai số lớn trong việc tính toán mật độ không khí và cũng gây ra một sai số t ương ứng trong t í nh toán vận tốc không kh í trong ống khí động khi phép đo vận tốc không khí được thực hiện bằng ống Pitot tĩnh hoặc hệ thống đo lường phụ thuộc vào mật độ. Vì vậy, việc đo ch í nh xác nhiệt độ không khí trung b ì nh trong khu vực thử nghiệm là rất quan trọng. Do có thể có sự phân tầng nhiệt độ trong khu vực thử nghiệm nên cần sử dụng nhiều cảm biến nhiệt trong luồng không kh í để xác định chính xác nhiệt độ không khí trung b ì nh ở khu vực thử nghiệm. Bảng A.1 tóm tắt ảnh hư ở ng của các sai số trong phép đo các thông số môi trường đến việc tính toán mật độ không khí. Bảng A.1 - Ảnh hưởng của các sai số trong phép đo các thông số môi trường đến việc tính toán mật độ không khí Thông số về môi trường Sai lệch trong phép đo thông số D mật độ không khí % Áp suất 1 hPa 0,10 Nhiệt độ 1 ° C 0,34 Điểm tụ sương 1 ° C 0,02 Độ ẩ m tương đối 3,5 % 0,02 A.2.5 . Dữ liệu cho tất cả các lần chạy th ử nghiệm cần được ghi lại theo định dạng tương tự như những ví dụ ở Phụ lục B PHỤ LỤC B (tham khảo) Các ví dụ định dạng cho việc ghi chép dữ liệu các lần thử nghiệm Bảng B.1 - Ngưỡng kh ở i động ( U 0 ) - Các kết quả đo trong ống khí động (trong 8.1) Lần thử 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Nhiệt độ (°C) Điểm tụ sương (°C) Hoặc: Độ ẩ m tương đối (%) Áp suất khí quyển (hPa) Mật độ không kh í (kg. m -3 ) Vận tốc không khí trong ống kh í động U , tại ngưỡng (m.s -1 ) Ngưỡng kh ở i động trung bình cho mười phép thử Ū 0 = m.s -1 Bảng B.2 - Hàm truyền (trong 8.2) Các phép đo trên dải vận tốc không khí ứng dụng của phong kế Lần thử 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Nhiệt độ (°C) Điểm tụ sương (°C) Hoặc: Độ ẩm tương đối (%) Áp suất khí quyển (hPa) Mật độ không khí (kg.m -3 ) Vận tốc không khí trong ố ng khí động, U , (m.s -1 ) Tốc độ quay R (r.s -1 ) Giá tr ị a và b t í nh được (trong 8.2.4) a = m.s -1 b = m.r -1 Dự đoán Û (m.s -1 ) (trong 8.2.5) Hiệu Û - U ( m.s -1 ) Bảng B.3 - Hằng số khoảng cách ( L 5 ) - Các kết quả đo trong ống khí động ở vận tốc 5 m.s -1 (trong 8.3) Lần thử 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Nhiệt độ (°C) Điểm tụ s ư ơng (°C) Hoặc: Độ ẩ m tương đối (%) Áp suất khí quyển (hPa) Mật độ không khí (kg.m -3 ) Vận tốc cân bằng cuối cùng c ủ a phong k ế U f (m . s -1 ) Thời gian t i ở 0,30 của vận tốc cân b ằ ng U f ( s) Thời gian t f ở 0,74 của vận tốc cân b ằ ng U f (s) Thời gian phản hồi т (s) t = t f - t i Vận tốc không khí thực trong ống khí động, U (m.s -1 ) Hằng số khoảng cách tính được, L 5 (m), L 5 = U т Hằng số khoảng cách trung b ì nh ở 5 m.s -1 = m Bảng B.4 - Hằng số khoảng cách ( L 10 ) - Các kết quả đo trong ố ng khí động ở vận tốc 5 m.s -1 (trong 8.3) Lần thử 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Nhiệt độ (°C) Điểm tụ sương (°C) Hoặc: Độ ẩ m tương đối (%) Áp suất kh í quyển (hPa) M ậ t độ kh ô ng khí (kg.m -3 ) Vận tốc cân bằng cuối cùng của phong kế U f (m.s -1 ) Thời gian t f ở 0,30 của vận tốc cân b ằ ng U f (s) Thời gian t f ở 0,74 c ủ a vận tốc cân b ằ ng U f (s) Thời gian phản hồi т(s) t = t f - t i Vận tốc thực c ủ a không khí trong ống kh í động U (m.s -1 ) Khoảng cách cố định tí nh được L 10 (m) L 10 = U t Khoảng cách cố định trung bình ở 10 m.s -1 = m Khoảng cách cố định L = ( + ) / 2 = m Bảng B.5 - Tỷ lệ phản ứng ngoại trục (Q 5 ) ở vận tốc 5 m.s -1 (trong 8.4.1 hoặc 8.5.1) Góc tấn θ 0° 5° 10° 15° 20° 25° 30° 0° -5° -10° -15° -20° -25° -30° Nhiệt độ (°C) Điểm tụ sương (°C) Độ ẩ m tương đối (%) Kh í áp (hPa) Mật độ kh ô ng khí (kg. m -3 ) Vận tốc thực của kh ô ng khí trong ống khí động U (m.s -1 ) Vận tốc gió được ước tính U θ ở góc θ (m.s -1 ) Tỷ lệ phản ứng ngoại trục ở vận t ố c 5 m.s -1 Q 5 = U θ /(U i cosθ) Bảng B.6 - T ỷ lệ phản ứng ngoại trục (Q 10 ) ở vận tốc 10m.s -1 (trong 8.4.2 hoặc 8.5.2) Góc tấn θ 0° 5° 10 o 15° 20° 25° 30° 0° -5° -10° -15° -20° -25° -30° Nhiệt độ (°C) Điểm tụ sương (°C) Độ ẩ m tương đối ( %) Kh í áp (hPa) Mật độ không kh í (kg.m -3 ) Vận tốc thực của không khí trong ống khí động U (m.s -1 ) Vận tốc gió được ước tính Ui ở góc θ (m.s -1 ) Tỷ lệ phản ứng ngoại trục ở vận tốc 10 m.s -1 Q 10 = U i /(U θ=0 cosθ) Tỷ lệ phản ứng ngoại trục trung b ì nh (trong 8.4.2 hoặc 8.5.2) =(Q 5 +Q 10 )/2 THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] ASTM D5096-96, Standard test method for determining the per f ormance of a cup anemometer or propeller anemometer , American Society For Testing And Materials, 1996 [2] VDI 3786 Part 2, Envi ro nmental meteorology, Meteorological measurements conce rni ng questions of air pollution - Wind . Verein Deutscher Ingenieure, December 2000 [3] MEASNET. Cup Anemometer Calibration Procedures. Version 1, September 1997 [4] SCHUBAUER , G.B. and A DAMS , G.H. Lag of Anemometers . Report No. 3245, National Bureau of Standards, 1954 [5] MACCREADY , P.B. J R . and JEX, H.R. Response Characteristics and Meteorological Utilization of Propeller and Vane Wind Sensors. Jou rn al of Applied Meteorology, 3 (2), 1964, pp. 182-193 [6] BAYNTON , H. W . Errors in Wind Run Estimates from Rotational Anemometers. Bulletin of the American Meteorological Society, 57 (9), 1976, pp. 1127-1130 [7] BARLOW , J. B., R AE , W.H. and H ARPER , J.J. Low-Speed W i nd Tunnel Testing . Third Edition, John Wiley & Sons, 1999, pp. 328 -4 27 [8] SCHUBAUER, G.B. and M ASON , M.A. Performance Characteristics of a Water Current Meter in W ater and in Air. Jou rn al of Research of National Bureau of Standards, 18 ,1937, pp. 351-360 [9] RHYNE , R.H. and G REENE , G. c . Aerodynamic Tests of Propeller and Cup Anemometers at Simulated Mars Sur f ace Pressures .Langley W orking Paper L W P-742, Langley Research Center. N.A.S.A., 1969 [10] OWER , E. and PANKHURST , R. C . The Measurement of Air Flow. Fourth Edition, Pergamon Press, 1966, pp. 220-225 [11] ISO 2533:1975 , Standard atmosphere [12] LOCKHART , T.J. Relative Accuracy of W i nd Tunnel Calibration Speeds. American Meteorological So cie ty 7 th Symposium on Observations And Measurements Preprints, New Or l eans, Louisiana, USA, 1991 [13] MEASE , N.E., CLEVELAND , W.G. J R ., MATTINGLY , G.E. and H ALL , J.M. Air S pee d Calibrations at the National I nstitute of Standards and Technology, Proceedings of the 1992 Measurement Science Conference . Anaheim, Cali f o rn ia USA [14] B ROCK , F. V . and RICHARDSON , S.J. Meteorological Measurement Systems. Oxford University Press, New York, 2001, 290 pp. [15] DEFELICE , T. P . An Introduction to Meteorological I nstr u mentation and Measurement. Prentice Hall, Upper Sadle River, 1998, 229 pp.