Как и чем измерить расход воздуха?

[emed 0]

Добрый день всем,

Существует прибор, который формирует импульсный "эталонный" пневмосигнал определенной формы, с максимальной скоростью например 5 дм3/сек. и длительностью несколько секунд.

Есть расходометрический стенд, который может в непрерывном режиме задать расход с точностью лучше 0,5%.

Подскажите какими приборами и какими методами можно доказать (для целей утверждения типа), что "эталонный" пневмосигнал нашего прибора имеет погрешность не хуже 1%?

Сложность в том, что досягаемые СИ для такого сигнала имеет погрешность порядка 3-5%.

Есть какие-нибудь идеи?

Изменено 13 Августа 2010 пользователем emed

[Фёдоров_Ф 299]

Да, Сергей Владимирович, тяжелая задача - создать установку для поверки спирометров.

С имитацией реального дыхания!

В тех имитаторах, что используют поршень это подтвердить проще.

А может быть это идея - регистрировать перемещение поршня мерного цилиндра?

[su215 658]

Добрый день всем,

Существует прибор, который формирует импульсный "эталонный" пневмосигнал определенной формы, с максимальной скоростью например 5 дм3/сек. и длительностью несколько секунд.

Есть расходометрический стенд,  который может в непрерывном режиме задать расход с точностью лучше 0,5%.

Подскажите какими приборами и какими методами можно доказать (для целей утверждения типа), что  "эталонный" пневмосигнал нашего прибора имеет погрешность не хуже 1%?

Сложность в том, что  досягаемые СИ для такого сигнала имеет погрешность порядка 3-5%.

Есть какие-нибудь идеи?

С помощью мерного бака, установленного на пневматической подвеске и точных весов. Примерно так, как реализован первичный эталон по газу (находится во ВНИИРе). Думаю, что утверждение типа будет стоить, "как чугунный мост".

[yury.anikin 0]

Добрый день.

Мы оснастили эталон скорости воздушного потока во ВНИИМ-е лазерным доплеровским анемометром ЛАД-015. Погрешность трубы не больше 0,2%. Уверен, при помощи нашего прибора можно решить и вашу задачу с необходимой погрешностью.

[emed 0]

Да, Сергей Владимирович, тяжелая задача - создать установку для поверки спирометров.

С имитацией реального дыхания!

В тех имитаторах, что используют поршень это подтвердить проще.

А может быть это идея - регистрировать перемещение поршня мерного цилиндра?

Мы не ищем легких путей...

[emed 0]

Добрый день.

Мы оснастили эталон скорости воздушного потока во ВНИИМ-е лазерным доплеровским анемометром ЛАД-015. Погрешность трубы не больше 0,2%. Уверен, при помощи нашего прибора можно решить и вашу задачу с необходимой погрешностью.

А можно поподробнее?

Сюда или в личку.

[emed 0]

С помощью мерного бака, установленного на пневматической подвеске и точных весов. Примерно так, как реализован первичный эталон по газу (находится во ВНИИРе). Думаю, что утверждение типа будет стоить, "как чугунный мост".

Не очень понимаю как это может помочь измерить мгновенную скорость потока газа?

[Фёдоров_Ф 299]

Сергей Владимирович, добавьте, что время изменения расхода от 0 до этих 5 л/с менее 0,2 с. И этот параметр тоже важен.

[su215 658]

С помощью мерного бака, установленного на пневматической подвеске и точных весов. Примерно так, как реализован первичный эталон по газу (находится во ВНИИРе). Думаю, что утверждение типа будет стоить, "как чугунный мост".

Не очень понимаю как это может помочь измерить мгновенную скорость потока газа?

Мгновенную скорость с допустимой точностью Вы сможете измерить только в установившемся потоке. А у Вас поток импульсный. То есть Вы сможете измерить только среднюю скорость, но для заданных целей она неинформативна. Поэтому, насколько понимаю, Вам нужно мерять не мгновенную скорость, а объём наполнения за заданное время. Для этого и нужен мерный бак и т.д. При таких временных характеристиках никакой анемометр Вам не поможет.

Вариант, предложенный Фёдором Алексеевичем, пожалуй, наиболее простой. Измерить геометрию цилиндро-поршневой пары можно с большой точностью. Кроме того, конструкцию  нужно дооснастить двумя датчиками начального и конечного положения. Тогда, зная объём цилиндра и время перемещения поршня, можно получить результат с довольно высокой точностью. Прошу прощения за "длинные пушки и широкие гусеницы", - для точного анализа нужно знать всю совокупность измеряемых параметров. По ним уже можно получить цифры.

[emed 0]

Мгновенную скорость с допустимой точностью Вы сможете измерить только в установившемся потоке.

Почему нельзя измерить мгновенную скорость с точностью порядка 1%?

Ведь мы знаем форму сигнала, значит можем опередить амплитуды входящих в него гармоник и рассчитать необходимую частоту оцифровки. Я вижу только проблему метода... т.е. чем, каким прибором, можно провести такие измерения?

Поэтому, насколько понимаю, Вам нужно мерять не мгновенную скорость, а объём наполнения за заданное время.

Нет, нужна именно мгновенная скорость, поскольку для спирометров нормируется именно параметр скорости потока.

Вариант, предложенный Фёдором Алексеевичем, пожалуй, наиболее простой.

Но это будет уже совсем другой прибор...

Нам, к сожалению, не удалось использовать методику, которая предполагалась на этапе проектирования прибора.

Теперь прибор готов и хочется найти варианты подтверждения параметров именно этого прибора, а не разрабатывать новый, параметры которого будет легко подтвердить.

[emed 0]

Сергей Владимирович, добавьте, что время изменения расхода от 0 до этих 5 л/с менее 0,2 с. И этот параметр тоже важен.

Да, время нарастания фронта пневмосигнала от 0 до 5 л/сек составляет примерно 0,1 с.

[Фёдоров_Ф 299]

Вариант, предложенный Фёдором Алексеевичем, пожалуй, наиболее простой. Измерить геометрию цилиндро-поршневой пары можно с большой точностью. Кроме того, конструкцию  нужно дооснастить двумя датчиками начального и конечного положения. Тогда, зная объём цилиндра и время перемещения поршня, можно получить результат с довольно высокой точностью.

Только в данном случае желательно, чтобы поршень перемещался с нулевым усилием. Не создавал дополнительной нагрузки пневмогенератору.

И положение поршня в каждый момент времени (дискрет менее 100 Гц) можно было бы измерить. А погрешность скорости перемещения (первая производная, пропорциональная мгновенному расходу воздуха) была бы менее необходимого 1%.

[emed 0]

Только в данном случае желательно, чтобы поршень перемещался с нулевым усилием. Не создавал дополнительной нагрузки пневмогенератору.

И положение поршня в каждый момент времени (дискрет менее 100 Гц) можно было бы измерить. А погрешность скорости перемещения (первая производная, пропорциональная мгновенному расходу воздуха) была бы менее необходимого 1%.

Это получается какая-то физико-механическая абстракция.

Измерить положение и скорость поршня с высокой точностью можно, не представляю как сделать поршень, который будет перемещаться с нулевым усилием.

Хочется подобрать готовый комплекс измерительной техники. А то получается, что сделав какой-то прибор, дальше делаем прибор для его поверки, затем делаем прибор для поверки прибора для поверки....

[Kmax2000 62]

Добрый день всем,

Существует прибор, который формирует импульсный "эталонный" пневмосигнал определенной формы, с максимальной скоростью например 5 дм3/сек. и длительностью несколько секунд.

Есть расходометрический стенд, который может в непрерывном режиме задать расход с точностью лучше 0,5%.

Подскажите какими приборами и какими методами можно доказать (для целей утверждения типа), что "эталонный" пневмосигнал нашего прибора имеет погрешность не хуже 1%?

Сложность в том, что досягаемые СИ для такого сигнала имеет погрешность порядка 3-5%.

Есть какие-нибудь идеи?

Есть такая мысль... Измерять расход методом компаратора... Взять критическое сопло на 5 дм3/сек(ПГ 0,3%), ставим два расходомера(любых) к примеру- вихревой или тепловой, последовательно или поочередно на сопло(в одинаковых условиях) снимаем их характеристики, вычисляем поправочные характеристики(обработку сигнала можно реализовать на нетбуке за 10 тыс.р. и внешнем АЦП подключаемом через USB), затем ставим оба расходомера один на пневмосигнал, другой на сопло(в одинаковых сечениях с одинаковыми участками) снимаем разность сигналов между двумя расходомерами(с помощью уже двух АЦП)... вычисляем неопределенность с учетом погрешности сопла...думаю получится даже лучше чем 0,5%

[Фёдоров_Ф 299]

Объясняю...

Человеку надо подтвердить, что характеристики воспроизводимого расхода воздуха соответствуют Waveform #1 (стр 24). Но при этом значение Flow PEF не 7,445, а 5,00 л/с. С погрешностью в +- 1%.

И все остальные величины таблиц C1 и D1, соответствующие данному сигналу, воспроизводятся с заданной точностью.

Есть установка с набором критических сопел (4-6 шт.), в сумме дающие подобный стационарный расход около 5 л/с с необходимой точностью.

Есть ли простой компаратор?

Чтобы не надо было бы и его вносить в ГРСИ!

[Виктор 413]

Добрый день всем,

Существует прибор, который формирует импульсный "эталонный" пневмосигнал определенной формы, с максимальной скоростью например 5 дм3/сек. и длительностью несколько секунд.

Есть расходометрический стенд, который может в непрерывном режиме задать расход с точностью лучше 0,5%.

Подскажите какими приборами и какими методами можно доказать (для целей утверждения типа), что "эталонный" пневмосигнал нашего прибора имеет погрешность не хуже 1%?

Сложность в том, что досягаемые СИ для такого сигнала имеет погрешность порядка 3-5%.

Есть какие-нибудь идеи?

Есть такая мысль... Измерять расход методом компаратора... Взять критическое сопло на 5 дм3/сек(ПГ 0,3%), ставим два расходомера(любых) к примеру- вихревой или тепловой, последовательно или поочередно на сопло(в одинаковых условиях) снимаем их характеристики, вычисляем поправочные характеристики(обработку сигнала можно реализовать на нетбуке за 10 тыс.р. и внешнем АЦП подключаемом через USB), затем ставим оба расходомера один на пневмосигнал, другой на сопло(в одинаковых сечениях с одинаковыми участками) снимаем разность сигналов между двумя расходомерами(с помощью уже двух АЦП)... вычисляем неопределенность с учетом погрешности сопла...думаю получится даже лучше чем 0,5%

Это наверное наиболее оптимальный вариант, но это новое СИ, со всеми вытекающими последствиями. То есть всё начнётся сначала. На мой взгляд датчики для измерения расхода здесь нужно брать более быстро реагирующие, например, ультразвуковые.

[Kmax2000 62]

Объясняю...

Человеку надо подтвердить, что характеристики воспроизводимого расхода воздуха соответствуют Waveform #1 (стр 24). Но при этом значение Flow PEF не 7,445, а 5,00 л/с. С погрешностью в +- 1%.

И все остальные величины таблиц C1 и D1, соответствующие данному сигналу, воспроизводятся с заданной точностью.

Есть установка с набором критических сопел (4-6 шт.), в сумме дающие подобный стационарный расход около 5 л/с с необходимой точностью.

Есть ли простой компаратор?

Чтобы не надо было бы и его вносить в ГРСИ!

Ссылка на документ не открывается, прочитать пока не могу, о чем там идет речь

Но по вопросам предварительно могу сказать следующее:

1. На такой расход расчитана любая установка для поверки счетчиков газа до 40 м3/ч(время стабилизации расхода не скажу, но думаю для заявленных целей подойдет)...

Примерные характеристики можно глянуть здесь http://zmag.ru/index.php?id=25 или здесь http://mir-poverka.ru/publ/1-1-0-9

Хотя производителей достаточно, наверняка есть еще...нужно поискать...(все обычно в реестре)

2. АЦП берем здесь http://www.lcard.ru/products/external (тоже большинство в реестре)

Программку для обработки сигнала либо пишем сами(все исходные материалы есть), либо просим изготовителя расходомеров написать такую штуку, либо заказываем на стороне... Естественно под это дело прийдется разработать МВИ(сейчас кажется уже просто МИ)

3. Расходомеры - надо смотреть...вихревые, ультразвук или тахометрические...главное чтобы стабильность хорошая и частотный выход...и естественно скорость срабатывания нужна минимальная...

Естественно ручками прийдется поработать, но вносить в гос. реестр, по идее, ничего не нужно...ну может еще ПО придется аттестовать...

Если общая концепция и подход устраивает можно обдумать подробности...

Если же хочется решить проблему в лоб..., то самое точное что я знаю по газу, это Micro Motion серия Eilte ПГ: 0,35% по газу, правда я не уверен что он будет корректно работать в ваших условиях(низкое давление)...Но это предположения, опыта работы не имею, нужно общаться с изготовителями...,но цена будет не маленькая от 20000 у.е

Изменено 19 Августа 2010 пользователем Kmax2000

[emed 0]

Ссылка на документ не открывается, прочитать пока не могу, о чем там идет речь

Можно поглядеть реальный пневмосигнал снятый спирометром Спиро С-100 в координатах Поток-Объем.

Длительность переднего фронта порядка 0,1 сек. Амплитуда 7,5 л/сек. Длительность всего пневмосигнала чуть больше 1 сек.

Погрешность спирометра 5%.

Изменено 19 Августа 2010 пользователем emed

[Kmax2000 62]

Ссылка на документ не открывается, прочитать пока не могу, о чем там идет речь

Можно поглядеть реальный пневмосигнал снятый спирометром Спиро С-100 в координатах Поток-Объем.

Длительность переднего фронта порядка 0,1 сек. Амплитуда 7,5 л/сек. Длительность всего пневмосигнала чуть больше 1 сек.

Погрешность спирометра 5%.

Вспомнил еще одного производителя

Думаю его расходомеры вам должны идеально подойти и по точности, и по чуствительности,...вопрос только с рабочими давлениями...ну это уже необходимо обсуждать с производителями...

Называется расходомер ОР-200, изготовитель НТЦ "Doroll"

http://doroll.ru/products/flowmeters.html

Свяжитесь с ними, может они вам чем помогут...тогда компарирование не понадобится...

Так же, думаю, консультации можно получить: здесь http://www.nppimpuls.ru/node/29

или здесь http://www.tsniime.ru/07_paz.htm

Изменено 19 Августа 2010 пользователем Kmax2000

[emed 0]

Вспомнил еще одного производителя

Думаю его расходомеры вам должны идеально подойти и по точности, и по чуствительности,...вопрос только с рабочими давлениями...ну это уже необходимо обсуждать с производителями...

Называется расходомер ОР-200, изготовитель НТЦ "Doroll"

http://doroll.ru/products/flowmeters.html

На первый взгляд характеристики просто отличные...., но по телефону никто не отвечает Буду звонить.

Спасибо!

[Фёдоров_Ф 299]

Извиняюсь за не проверенную ссылку.

Информация в файле.

emed

Kmax2000 (19 Август 2010 - 13:14) писал:

Вспомнил еще одного производителя

Думаю его расходомеры вам должны идеально подойти и по точности, и по чувствительности,...вопрос только с рабочими давлениями...ну это уже необходимо обсуждать с производителями...

Называется расходомер ОР-200, изготовитель НТЦ "Doroll"

http://doroll.ru/pro...flowmeters.html

На первый взгляд характеристики просто отличные....,

DOROLL - расходомеры ролико-лопастного типа.

Подозреваю, что проблематично раскрутить лопасть при изменении расхода от 0 до 5 л/с за 0,1 с.

Хотя лопастные датчики спирометров тоже существуют, но их погрешность значительно больше требуемой Вами.

spirometry1-30.pdf

[emed 0]

Подозреваю, что проблематично раскрутить лопасть при изменении расхода от 0 до 5 л/с за 0,1 с.

Хотя лопастные датчики спирометров тоже существуют, но их погрешность значительно больше требуемой Вами.

Да, я понимаю... но их точностные характеристики можно использовать чтобы измерить объемные параметры, а уж скоростные измерять каки-то другим методом.

[Фёдоров_Ф 299]

Да, я понимаю... но их точностные характеристики можно использовать чтобы измерить объемные параметры, а уж скоростные измерять каким-то другим методом.

Хотя современные спирометры используют дифманометрические преобразователи и первично измеряют именно РАСХОД.

[emed 0]

Хотя современные спирометры используют дифманометрические преобразователи и первично измеряют именно РАСХОД.

Полностью согласен. Но мне пока не удалось найти датчиков расхода, обладающих необходимыми скоростными и точностными характеристиками... по всей видимости придется измерять скорость потока и пересчитывать его в расход.

[Kmax2000 62]

На первый взгляд характеристики просто отличные...., но по телефону никто не отвечает Буду звонить.

Спасибо!

А по остальным ссылкам звонили? В ОАО "ЦНИИМЭ" и ЗАО "НПП Импульс"?

Если будут какие-то результаты, отпишитесь. Мне тоже интересно как данные расходомеры в работе.

По поводу динамики, на сайте пишут давление страгивания меньше 100 Па...