6 ПОРЯДОК ПІДГОТУВАННЯ ДО ВИМІРЮВАННЯ

1. Під час підготування до вимірювань слід дотримуватися вимог, встановлених в ГОСТ 26254, а також викладених далі.

2. Вимірювання поверхневої густини сумарного теплового потоку, що проходить через ОК будівель та споруд, провадять у натурних умовах із внутрішнього боку ОК. Допускається проведення вимірювань із зовнішнього боку ОК у випадку неможливості проведення їх із внутрішнього боку (агресивне довкілля, флуктуация параметрів Д) за умов збереження характеру теплообміну (Т_ок = const та (або) q = const) на поверхні досліджуваної ОК. Контроль умов теплообміну провадять приладом моделі ИТП-23 або комплектом, що складається з термозонда для вимірювання температури поверхні ОК і засобу для вимірювання поверхневої густини теплового потоку, з дотриманням такого правила: під час вимірювання протягом 10 хв покази приладів не повинні коливатися в межах понад ±10 % за умов відсутності дрейфу середнього значення контрольованого сигналу.

3. Перевіряють відповідно до 4.5 факт наявності чи відсутності додаткових ДТВ, що можуть впливати на результат вимірювання поверхневої густини сумарного теплового потоку, що проходить через контрольовану ОК, і обирають алгоритм визначення дійсного значення поверхневої густини сумарного теплового потоку, його конвективного та радіаційних складників і коефіцієнтів теплообміну згідно з 4.3 або 4.4.

4. Як контрольні ділянки поверхні обирають специфічні чи характерні ділянки для випробовуваної ОК залежно від необхідності визначення локальних або усереднених параметрів теплообміну між ОК і Д.

5. Обрані ділянки поверхні ОК повинні мати поверхневий прошарок з одного матеріалу, однакового оброблення та стану поверхні й не повинні перебувати поблизу від елементів, що можуть змінити напрямок і значення вимірюваного теплового потоку. За необхідності поверхню обраної ділянки ОК попередньо зачищають до повного усунення видимих та (чи) відчутних шорсткостей.

6. На обрану відповідно до 6.4 і підготовлену відповідно до 6.5 контрольну ділянку поверхні ОК установлюють ПТП, щільно притискаючи до об'єкта всією поверхнею, та закріплюють у цьому положенні, забезпечуючи постійний контакт із поверхнею ОК протягом усього циклу вимірювань. Під час кріплення ПТП між ним і ОК не допускається утворення повітряних проміжків.

7. Кріпити ПТП на поверхні ОК слід одним з таких способів:

- із застосуванням теплопровідного в'язкого мастила (наприклад, технічного вазеліну згідно з ГОСТ 5774), яке наносять на поверхню ПТП, що контактує з ОК;

- приклеюванням;

- механічним притисканням із використанням спеціальних вузлів кріплення, наприклад, штанги з пружиною або інших засобів, що не спотворюють поле теплового потоку в зоні вимірювання.

6.8 Під час установки ПТП на контрольованій поверхні слід дотримуватися таких вимог:

- захистити ПТП від дій, що спричинюють виникнення градієнту температури по поверхні ПТП;

- оклеїти поверхню ПТП матеріалом поверхневого шару ОК або зафарбувати фарбою з тим самим або близьким коефіцієнтом теплового випромінення, що й матеріалу поверхневого шару ОК. Відмінність між коефіцієнтами теплового випромінення допускається не більше ніж ±0,05;

- сторона ПТП, у поверхневому шару якої розміщено термочутливий елемент ПТ, повинна бути повернена до Д;

- комутаційні проводи ПТП, що йдуть на вхід вимірювача напруги, повинно бути виконано з монтажного мідного багатожильного екранованого проводу.

6.9 Термочутливий елемент ПТ, призначеного для вимірювання температури Д, розміщують поблизу поверхні ОК на відстані (100±20) мм від неї. Термочутливий елемент ПТ треба екранувати від сторонніх джерел теплового випромінення.

10. Термочутливий елемент ПТ, призначеного для вимірювання температури поверхні ОК, установлюють на ділянці, температурне поле якої не спотворюється внаслідок наявності ПТП на поверхні ОК. Термочутливий елемент ПТ розміщують від ПТП на відстані не менш, ніж три поперечних розміри ПТП.

11. У разі вимірювання температури теплосприймальної поверхні за допомогою ПТП, що не має вмонтованого в його поверхневий шар термочутливого елемента, застосовують термопару, спай якої приклеюють до поверхні ПТП, яка не контактує з поверхнею ОК.

12. У випадку застосування окремих ПТП використовуваний стандартний вимірювач напруги, що має обмеження щодо температури довкілля, розташовують у помешканні з температурою повітря, яка допускається для експлуатації даного приладу, та підключення до нього ПТП виконують за допомогою подовжувальних проводів, виконаних із монтажного багатожильного екранованого проводу завдовжки не більше 20 м.

13. Під час проведення вимірювань дотримуються умов і правил експлуатації, зазначених в технічній документації застосованого стандартного вимірювача напруги або приладу моделі ИТП.

7 ПОРЯДОК ПРОВЕДЕННЯ ВИМІРЮВАННЯ

7.1 Вимірювання поверхневої густини сумарного теплового потоку провадять після відновлення умов теплообміну поблизу контрольних ділянок ОК, порушених під час виконання підготовчих операцій, і після відновлення початкового режиму теплообміну безпосередньо на контрольній ділянці, що був порушений під час встановлення ПТП і ПТ.

Примітка. Після виконання підготовчих операцій згідно з розділом 6 режим теплообміну на контрольній ділянці відновлюється орієнтовно через 5-15 хв після кріплення ПТП із поперечним розміром не більше ніж 50 мм і завтовшки не більше ніж 2,5 мм і через 10-30 хв у випадку застосування окремого ПТП із поперечним розміром від 50 до 120 мм і завтовшки від 2,5 до 5 мм.

Показником відновлення режиму теплообміну є повторюваність результатів попередніх вимірів густини теплового потоку та температури в межах установленої похибки вимірювання.

7.2 Вимірювання поверхневої густини теплового потоку та (за потреби) температури виконують за таким регламентом:

а) вмикають вимірювальний прилад моделі ИТП та (чи) стандартний вимірювач напруги, прогрівають та перевіряють працездатність згідно з НТД на прилад;

б) виконують вимірювання поточних значень сигналів усіх застосованих ПТП із записом у протоколі вимірювання. Вимірювання виконують із кроком щодо часу не менше 2 хв і провадять доти, поки не буде записано підряд від 5 до 10 однакових показів чи груп показів за наявності двох і більше ПТП. Покази вважати однаковими, якщо відмінність між ними не перевищує ±5 одиниць третьої (чи четвертої) значущої цифри.

Якщо покази не стабілізуються, прилад вимикають і аналізують можливі причини: нещільне прилягання ПТП до поверхні; наявність протягу, рвучкого вітру; поганий контакт виводів ПТП із клемами показувального приладу та ін. Усувають причини нестійкості показів і повторюють вимірювання;

в) у разі застосування приладу моделі ИТП провадять реєстрацію показів цифрового табло вимірювального пристрою приладу з записом у протоколі вимірювання не менше п'ятьох послідовно повторюваних показів, різниця між якими повинна задовольняти вимогу 7.2, б);

г) в разі застосування спеціалізованого теплометричного пристрою моделі РКТП реєструють покази всіх перетворювачів із записом у протоколі вимірювання не менше п'ятьох груп послідовно відтворюваних показів з урахуванням вимог 7.2, б).

8 ОПРАЦЮВАННЯ РЕЗУЛЬТАТІВ

8.1 Результати серії одиничних вимірів поверхневої густини сумарного теплового потоку з застосуванням приладів моделі ИТП опрацьовують у такий спосіб:

- обчислюють середнє арифметичне значення за формулою:

8.2 Результати серії одиничних вимірювань поверхневої густини сумарного теплового потоку з застосуванням окремого ПТП і стандартного вимірювача напруги опрацьовують у такий спосіб:

- обчислюють для кожного j-го одиничного вимірювання за формулою (13);

- обчислюють середнє арифметичне значення за формулою (32);

- оцінюють відносну похибку вимірювання з використанням наведених у паспортах окремого ПТП і стандартного вимірювача напруги даних за формулою:

8.3 Результати одиничних вимірювань поверхневої густини сумарного теплового потоку з застосуванням двох ПТП або спеціалізованого теплометричного пристрою моделі РКТП опрацьовують у такий спосіб:

- обчислюють за формулою (13) таза формулою (32) для кожного з двох ПТП;

- оцінюють відносну похибку вимірювань кожним ПТП за формулою (33).

8.4 Результати серії одиничних вимірювань температури ОС і температур поверхонь ОК і ПТП опрацьовують у такий спосіб:

а) визначають для кожного одиничного вимірювання за градуювальною характеристикою застосованого ПТ відповідної температури у градусах Цельсія:

1. T_д,j- температури Д;

2. Т_ок,j- температури контрольованої поверхні ОК;

3. Т_птп,j - температури поверхонь ПТП, повернених до Д;

4. Т_1j і Т_2j - температури для відкритих поверхонь обох ПТП в пристрої моделі РКТП;

б) обчислюють середні арифметичні значення перерахованих розмірів за відповідною формулою, аналогічною формулі (32);

в) оцінюють похибку вимірювання температури за паспортними даними застосованих вимірювальних приладів.

5. Для конкретного випадку вимірювання згідно з 4.3 або 4.4 обчислюють дійсне значення поверхневої густини сумарного теплового потоку за формулою (14) або (24) із дотриманням правил округлення.

6. Для розрахунку дійсних значень поверхневих густин конвективного та радіаційних складників сумарного теплового потоку й коефіцієнтів теплообміну з Д в конкретному випадку вимірювання згідно з 4.3 або 4.4 обчислюють дійсні значення шуканих величин за алгоритмом згідно з 4.3.3 або 4.4.2, використовуючи відповідну програму розрахунку (додаток В або Г). Приклад розрахунку дійсного значення поверхневої густини сумарного теплового потоку наведено в додатку М.

ДОДАТОК А

(обов'язковий)

АЛГОРИТМ ВИЗНАЧЕННЯ КОРИГУВАЛЬНОЇ ПОПРАВКИ б І ПОРЯДОК КОРИСТУВАННЯ НЕЮ

А.1 В основу визначення коригувальної поправки 5 узято вираз:

А.2 Значення поправки δ, обчисленої за формулою (А.1), наведено у номограмах на рисунках А.1 і А.2 залежно від критерію Вi_ок у діапазоні значень параметра ρ від 0 до 1 із кроком 0,1 і в актуальному діапазоні значень відношення термічних опорів R_ОК/R_ОК,ПТП. На рисунку А.1 наведено номограму для діапазону 0,2 ≤ R_ОК/R_OK,ПТП ≤ 2,2 із кроком 0,2, а на рисунку А.2 - те саме для піддіапазону 0,9 ≤ R_OK/R_OK,ПТП ≤ 1,1 із кроком 0,02.

А.3 Для визначення поправки необхідна така вихідна інформація:

а) щодо застосовуваного ПТП:

- про значення (паспортні дані);

б) щодо ОК в разі вимірювання усередині помешкання:

- про вид контрольованої поверхні: підлога, стіна чи стеля;

- про ефективну теплопровідність і випромінювальну здатність (довідкові дані);

в) щодо ОК в разі вимірювання зовні ОК:

- про вид контрольованої поверхні: стіна чи дах;

- про температуру довкілля Т_д і швидкість вітру v,

- про значення ефективної теплопровідності і випромінювальної здатності

А.4 Для визначення поправки виконати такі операції:

а) обчислити термічний опір ПТП R_ПТП за формулою (9) та безрозмірний конструктивний параметр ПТП ρ за формулою (А.4);

б) у разі вимірювання усередині помешкання:

1) знайти відповідно до виду контрольованої поверхні (підлога, стіна чи стеля) термічний опір конвективно-радіаційного теплообміну між ОК і Д за графіком 1, 2 або 3 рисунку А.3 за умови, що

2) знайти термічний опір конвективно-радіаційного теплообміну між ОК і Д у місці установлення ПТП R'_ОК,ПТП за формулою (11), до якої підставити значення знайдене з відповідного графіка рисунка А.3 за умови, що

в) у разі вимірювання зовні ОК:

1. знайти термічний опір конвективно-радіаційного теплообміну між ОК і Д R"_OK за графіком рисунка А.4, що відповідає виду контрольованої поверхні (стіна чи дах), температурі довкілля Т_д і значенню залежно від швидкості вітру;

2. знайти термічний опір конвективно-радіаційного теплообміну між ОК і Д у місті установлення ПТП R"_OK,птп, за формулою (11), до якої підставити значення знайдене з відповідного графіка рисунка А.4 за умови, що (0,05 або 0,90), або кореляцією між графіками, що відповідають ε = 0,05 і ε = 0,90;

г) знайти відношення термічних опорів R'_OK/R_ОК,ПТП або R''_OK/R_OK,ПТП;

д) знайти критерій Біо Вi_ОК за формулою (А.2), підставивши до неї R_OK=R'_OK у разі вимірювання усередині помешкання або R_OK = R"_OK у разі вимірювання зовні;

е) для знайдених значень за номограмою, наведеною на рисунку А.1 чи рисунку А.2, визначити коригувальну поправку δ, користуючись ключем: який наведено на рисунку А.2 стрілками.

Приклад розрахунку коригувальної поправки наведено в додатку М.

ДОДАТОК Б

(довідковий)

ТЕРМОРАДІАЦІЙНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРІАЛІВ І ПОКРИТТІВ

Таблиця Б.1 - Інтегральний нормальний ступінь чорноти