Ничто не остается безнаказанным: грехи разработчиков в последствии приходится искупать пользователям…
Ничто не остается безнаказанным: грехи разработчиков в последствии приходится искупать пользователям…
Аксёнов Дмитрий Николаевич
инженер 3 категории ОАО НПП «Эталон»
Потребность в измерении теплопроводности различных материалов существует практически в любых областях науки и промышленности. Прежде всего, к ним относятся строительство и энергетика. Необходимость технологического контроля и сертификации по теплопроводности возникает при производстве и эксплуатации новых материалов различного назначения, а также при испытаниях на соответствие требованиям нормативных документов наиболее важных элементов сложных инженерных объектов, например, ограждающих конструкций отапливаемых зданий и сооружений.
Таким образом, в современном технологическом обществе, характеризующемся все возрастающим уровнем энергопотребления на фоне постоянного увеличения стоимости и ограниченности запасов энергоносителей, измерения теплопроводности наиболее востребованы среди других видов измерений теплофизических свойств материалов и конструкций.
В последнее время интенсивно ведутся работы по усовершенствованию метрологического обеспечения измерений плотности теплового потока и теплопроводности, а также средств измерений.
Для мобильного измерения теплофизических свойств материалов и конструкций специалистами ОАО НПП «Эталон» был разработан многоканальный измеритель теплового сопротивления ИТС-1, отвечающий всем современным требованиям.
Измерительный комплекс теплового сопротивления ограждающих конструкций предназначен для применения на предприятиях стройиндустрии, органах госнадзора, аудита и сертификационных центрах.
Комплекс позволяет определять приведенное сопротивление теплопередаче и термическое сопротивление ограждающих конструкций и материалов по ГОСТ 26254-84 и ГОСТ 26602.1-99 (стен, перекрытий, оконных и дверных блоков), а так же измерять плотность теплового потока, напряжения, температуру внутри и снаружи помещения.
Измерительный комплекс обладает рядом преимуществ перед существующими аналогами:
Разрешающая способность при измерении:
Количество каналов измерения в зависимости от вида исполнения — 16, 32, 48, 64, 80, 96.
Измерительный комплекс работает со всеми видами рабочих датчиков теплового потока ДТП 0924, производства ОАО НПП «Эталон» (которых насчитывается 26 типов). Применяется термопара типа -ТХА(К), рекомендуется термопара ТХА 1105 так же нашего производства.
Технические характеристики ИТС-1:
Для проверки соответствия фактических характеристик требованиям, предусмотренным ТЗ и ТУ, в процессе разработке проводились лабораторные испытания опытных образцов. В частности проверялись такие параметры как абсолютная основная погрешность и диапазон измерений напряжения. Результаты измерений представлены в таблицах 1-3.
Таблица 1
Номинальное значение напряжения (по ТУ), мВ |
Допустимое значение погрешности, мВ |
Измеренное значение напряжения прибором № 001, мВ | ||
Модуль1
Канал 1 |
Модуль2
Канал 1 |
Модуль3
Канал 1 |
||
-299, 995 | ±0,04999 | -299,9 | -300,0 | -299,9 |
-99, 995 | ±0,01985 | -99,98 | -99,99 | -99,99 |
0 | ±0,005 | -0,003 | -0,004 | 0,002 |
99, 995 | ±0,01985 | 99,99 | 100,0 | 99,98 |
299, 995 | ±0,04999 | 299,9 | 299,9 | 300,0 |
Таблица 2
Номинальное значение напряжения (по ТУ), мВ |
Допустимое значение погрешности, мВ |
Измеренное значение напряжения прибором № 002, мВ | ||
Модуль1
Канал 1 |
Модуль2
Канал 1 |
Модуль3
Канал 1 |
||
-299, 995 | ±0,04999 | -300,0 | -299,9 | -299,9 |
-99, 995 | ±0,01985 | -100,0 | -99,98 | -99,99 |
0 | ±0,005 | 0,004 | -0,002 | -0,002 |
99, 995 | ±0,01985 | 99,99 | 99,99 | 99,98 |
299, 995 | ±0,04999 | 299,9 | 300,0 | 300,0 |
Таблица 3
Номинальное значение напряжения (по ТУ), мВ |
Допустимое значение погрешности, мВ |
Измеренное значение напряжения прибором № 003, мВ | ||
Модуль1
Канал 1 |
Модуль2
Канал 1 |
Модуль3
Канал 1 |
||
-299, 995 | ±0,04999 | -299,9 | -299,9 | -300,0 |
-99, 995 | ±0,01985 | -100,0 | -99,99 | -99,99 |
0 | ±0,005 | -0,002 | 0,003 | -0,001 |
99, 995 | ±0,01985 | 99,99 | 99,98 | 100,0 |
299, 995 | ±0,04999 | 300,0 | 299,9 | 300,0 |
Так же проводилась проверка на наличие ошибок в обмене данными УСИ-1 (устройство сбора информации) и модулями КИ-16 (коммутаторы измерительные), и записи данных на SD карту.
Заключение: в ходе проведения испытаний опытных образцов УСИ-1 было установлено, что полученные технические характеристики соответствуют нормам ТУ.
В процессе измерений теплофизических и теплотехнических параметров материалов и конструкций, из-за наличие множества не утвержденных методов измерений, приходится сталкиваться с многими проблемами, влияющими на обеспечение единства измерений. Хотя и существующие государственные стандарты так же поддаются критике.
Вот, к примеру, возьмем - ГОСТ 26254-84 « Здания и сооружения. Методы определения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций», в соответсвии с которым мы проводим измерения приведенного сопротивления теплопередаче:
«- пункт 6.4
При обработке результатов натурных испытаний строят графики изменения во времени характерных температур и плотности тепловых потоков, по которым выбирают периоды с наиболее установившимся режимом с отклонением среднесуточной температуры наружного воздуха от среднего значения за этот период в пределах 1,5 и вычисляют средние значения сопротивления теплопередаче для каждого периода.»
Согласно ГОСТу в наружных ограждающих конструкциях стационарный процесс теплопередачи в зависимости от их тепловой инерции устанавливается через 1,5-7,5 суток. Однако на практике при контроле строительных конструкций разница температуры наружного воздуха в ночное и дневное время, например, достигает 10-15 градусов, и это не предел. Этот фактор, в свою очередь, вызывает нестационарные процессы теплопередачи в исследуемых конструкциях. Отсюда и такая продолжительность измерений, не менее 15 суток, а то и больше, что тормозит процесс измерений.
«Очевидно, что данный способ измерения применим только при условии стационарности процесса теплопередачи через контролируемое сооружение (т.е. только при условии постоянства теплового потока, входящего в сооружение) на одной поверхности и выходящего из сооружения на другой поверхности: q=const (лабораторные условия). В то время как при тепловом контроле сооружений с реальным изменением во времени внутренних и наружных температур окружающей среды это условие соблюдается крайне редко. Это несоблюдение условия постоянства плотности теплового потока значительно снижает точность получаемых результатов и приводит к появлению больших погрешностей в определении R0.»
Лабораторные исследования являются весьма дорогостоящими и требуют длительного времени, к тому же их результаты не характеризуют с достаточной достоверностью теплозащитные свойства реального объекта. В то время как натурные исследования наиболее полно отражают фактические теплотехнические характеристики наружных ограждающих конструкций, поскольку проводятся в конкретных климатических условиях на реально существующих объектах.
Вывод:
Последний вышедший номер
Адрес редакции: 117997, Москва, Профсоюзная ул., д. 65, оф. 360
Телефон: (926) 212-60-97.
E-mail: info@avtprom.ru или avtprom@ipu.ru
© ООО Издательский дом "ИнфоАвтоматизация", 2003-2024 гг.