Таблица 8 - Измерение электрическим сенсором, основанным на сопротивлении


Параметр (характеристика)


Воздух атмосферный и сжатый


Влажность


Определяется по давлению и температуре в точке росы; диапазон изменения температуры от минус 40 °С до плюс 25 °С


Давление, бар


От 0 до 20


Температура, °С


От 0 до 50


Устойчивость к влиянию загрязнений


Средняя




Таблица 9 - Психрометр (сухой и влажный термометры)


Параметр (характеристика)


Воздух атмосферный и сжатый


Относительная влажность, %


От 5 до 100


Давление, бар


Атмосферное


Температура, °С


От 0 до 100


Устойчивость к влиянию загрязнений


Низкая




Следует обратить внимание на обеспечение целостности измерительной системы и на требования к калибровке (поверке) измерительного оборудования в соответствии с установленным порядком и международными стандартами.


Следует показать, что неопределенность (погрешность) измерений используемого оборудования не выходит за установленные пределы.


Любой метод может применяться только в установленных для него пределах.


Следует проверять наличие протоколов калибровки (поверки).




8 Оценка результатов контроля


8.1 Стандартные условия


Для измерения влажности сжатого воздуха используются следующие стандартные условия (если не предусмотрено иное):


температура

20 °С;


давление

7 бар.


8.2 Пересчет в случае изменений влажности


При необходимости полученное значение может быть отнесено к другому (стандартному) давлению с использованием его абсолютных и парциальных значений (приложение В).


8.3 Пересчет в случае изменений температуры


Как правило, не требуется, за исключением случаев определения относительной влажности.


8.4 Пересчет для учета влияний других загрязнителей


Некоторые загрязнения, особенно молекулы, имеющие структуру, сходную с молекулой воды, могут вносить искажения в результаты измерений. В связи с этим молекулы должны быть устранены из пробы до проведения измерений. Если это невозможно, то следует оценить влияние данных загрязнений на результат измерений.




9 Перевод нестандартных единиц влажности в стандартную форму и наоборот


9.1 Относительная влажность


Значение относительной влажности для определенной пробы воздуха при известной температуре может быть пересчитано к температуре точки росы по таблицам, приведенным в приложении С ИСО 7183, со значениями давления насыщающих паров и плотностей паров воды при разных температурах.


Значение давления насыщающего пара для данной температуры следует умножить на величину относительной влажности, выраженную в процентах. Температуру точки росы, соответствующую данному парциальному давлению пара, следует взять из таблицы.


9.2 Точка росы


Обычно (ошибочно) точка росы при атмосферном давлении (абсолютное значение 1 бар) понимается как "атмосферная точка росы". Она представляет собой воображаемую точку росы и не может рассматриваться в качестве термина, определяющего содержание водяных паров.


9.3 Отношение смешивания (удельная влажность)


Для определения отношения смешивания воды к массе сухого и влажного воздуха следует использовать таблицу из приложения С ИСО 7183.




10 Неопределенность (погрешность) измерений


Исходя из природы физических измерений, невозможно оценить физическую величину или определить истинное значение неопределенности (погрешности) каждого отдельного измерения. Однако, если условия измерений известны, возможно оценить или вычислить характеристическое отклонение измеряемой величины от истинного значения таким образом, что можно с определенной степенью достоверности утверждать, что истинная погрешность не превышает указанного отклонения. Значение этого отклонения (обычно это 95%-ный доверительный предел) представляет собой критерий точности для отдельного измерения.


Предполагается, что все систематические погрешности, которые могут иметь место при измерении отдельных величин и характеристик газа, могут быть компенсированы специальными действиями. Дополнительное предположение состоит в том, что доверительные пределы, обусловленные погрешностью при снятии или интеграции показаний, можно не определять, если число измерений достаточно большое.


Незначительные, систематически возникающие ошибки, можно отнести к неопределенности (погрешности) измерений.


Классификация качества и доверительные интервалы часто используются для характеристики неопределенности (погрешности) отдельных измерений. За некоторыми исключениями (например, для электрических преобразователей) они могут использоваться только для классификации качества или оценки погрешности.


Данные о неопределенности (погрешности) измерений отдельных величин и доверительных пределов, характеризующих свойства газа, являются приблизительными и могут быть минимизированы за счет использования более совершенных приборов (ИСО 2602 [1] и ИСО 2854 [2]).


Примечание - Вычисление вероятной неопределенности (погрешности) измерений в соответствии с настоящим разделом факультативно.




11 Представление результатов контроля


Данные о концентрации паров воды в сжатом воздухе при контроле должны быть представлены в такой форме, чтобы полученные значения могли быть проверены по настоящему стандарту. Следует учитывать влияние любой жидкости, находящейся в пробе, на результат счета частиц.




12 Протокол контроля


В протокол контроля влажности, определенной по настоящему стандарту, следует внести:


a) данные о системе сжатого воздуха и условиях эксплуатации для оценки приемлемости принятого значения концентрации;


b) схемы размещения точек отбора проб;


c) сведения о системе отбора проб и проведении измерений, с указанием используемых материалов и данных по калибровке приборов;


d) фразу "Заявленное давление в точке росы (реальное) по ГОСТ ИСО 8573-3-2006" с указанием:


1) фактических и средних значений измеряемых величин, оцененных в соответствии с разделом 8, выраженных в градусах Цельсия и приведенных к фактическим условиям,


2) фактических и средних значений измеряемых величин, оцененных в соответствии с разделом 8, выраженных в градусах Цельсия и пересчитанных к стандартным условиям,


3) фактическое давление, к которому относится точка росы, в барах,


4) данных о неопределенности (погрешности) измерений,


е) дату отбора проб и проведения контроля.


Пример протокола контроля приведен в приложении А.




Приложение А

(справочное)

Пример протокола контроля влажности воздуха


Наименование предприятия: _______________________________________________________


Состав системы сжатого воздуха: Четыре компрессора, охладители и осушитель холодильного типа, в т.ч., один запасной компрессор, два компрессора, работающих с полной нагрузкой, и один компрессор, работающий с 50%-ной нагрузкой.


Давление рабочей системы установлено на уровне 7 бар.


Точка контроля: Ввод питающего трубопровода в корпус В.


Отбор проб: Выполнялся с интервалом 1 ч в течение 2 сут в период c 23.01.1996 по 25.01.1996.


Давление в точке отбора проб: 6,6 бар.


Метод контроля: Использовался измеритель точки росы конденсационного типа ________ с погрешностью ±0,5 °С.


Дата калибровки приборов: 30.11.1995 (протокол прилагается).


Значения давления в точке росы по ГОСТ ИСО 8573-3-2006:


- давление в точке росы (1,0±0,5) °С в реальных условиях: 6,6 бар, 26 °С;


- давление в точке росы (3,0±0,5) °С, пересчитанное на стандартные условия: 7 бар, 20 °С.




Приложение В

(справочное)

Вычисление давления пара


В.1 Вычисление реального давления пара, основанное на измерениях температуры по сухому и влажному термометрам


Уравнение психрометра


,

где - реальное парциальное давление пара, Па;


- давление насыщенного пара, Па;


- общее давление газа, Па;


- температура по сухому термометру, К;


- температура по влажному термометру, К;


- коэффициент, зависящий от типа измерительного прибора, порядок примерно 10 . Может быть посчитан с учетом калибровочных значений.


В.2 Вычисление давления насыщенного пара, основанное на измерениях температуры по сухому и влажному термометрам


Давление насыщенного пара определяется по выражению [4]:


,

где -12,150799;


- по таблице В.1.


Другие значения для коэффициента приведены в В.1.



Таблица В.1 - Значения для коэффициента


Коэффициент

Значение


-8499,22


-7423,1865


96,1635147


0,024917646


-1,316·10


-1,14605·10


2,17013·10


-3,61026·10


3,85045·10


-1,4317·10




В.3 Вычисление точки росы при стандартном давлении на основании измерения фактического давления


Точка росы для воды


, если .


Точка росы для льда


, если ,

где - температура точки росы при стандартном давлении, °С;


- температура точки росы при стандартном давлении для воды, °С;


- температура точки росы при стандартном давлении для льда, °С;


- общее стандартное давление, Па;


- общее давление при фактическом давлении, Па;


- парциальное давление водяного столба при фактическом давлении, Па.




Приложение С

(справочное)

Рекомендуемые методы определения влажности


С.1 Описание метода


С.1.1 Психрометр (сухой и влажный термометры)


Психрометр состоит из двух соединенных, но термически изолированных сенсоров, которые служат для определения влажности. Один сенсор помещен в пористый материал (влажную ткань), который поддерживается во влажном состоянии через капилляр, соединенный с резервуаром с водой.


Вода испаряется из материала со скоростью, пропорциональной влажности воздуха. При испарении воды влажный сенсор охлаждается. По разнице температур влажного и сухого сенсоров вычисляется влажность воздуха.


С.1.2 Метод охлажденного зеркала (конденсации)


С.1.2.1 Ручной метод с использованием термометра


Точка росы определяется оптически по конденсации влаги из воздуха на поверхность охлаждаемого зеркала. Начало конденсации определяется по изменению отражения света зеркалом. Температура в точке начала конденсации регистрируется как точка росы.


С.1.2.2 Метод автоматического определения конденсации и измерения температуры


Метод аналогичен предыдущему, но предусматривает применение электронных средств определения начала конденсации и измерения температуры.


С.1.3 Измерения с использованием электронного сенсора


С.1.3.1 Общие положения


Сенсор изготавливается из гигроскопического материала, электрические свойства которого изменяются по мере абсорбции молекул воды. Изменение влажности определяется по изменению электрической емкости или сопротивления или по каждому из этих параметров. Пробоотборник должен иметь фильтр, предохраняющий его от загрязнения. Гигрометры с полным электрическим сопротивлением (импедансом) также имеют сенсор температуры. Считывание данных выполняется непосредственно. Иногда предусматривается выбор различных единиц (например, относительной влажности или точки росы). Может предусматриваться вывод электрического сигнала (например, напряжения в аналоговой форме).


С.1.3.2 Емкостный сенсор


Применяется в большей степени для определения относительной влажности, чем точки росы. Имеет лучшую линейность характеристик при низкой влажности. Как правило, емкостные сенсоры не повреждаются за счет конденсации (например, при относительной влажности 100%), но их калибровочные характеристики могут нарушаться.


С.1.3.3 Сенсор по сопротивлению


Применяется в большей степени для определения относительной влажности, чем точки росы. Имеет лучшую линейность характеристик при высокой влажности. Большинство сенсоров по сопротивлению не выдерживают конденсации влаги. Некоторые из них имеют автоматический подогрев для защиты "от насыщения", который предотвращает конденсацию.