Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6209:1996 xác định các đặc tính kỹ thuật của dụng cụ đo độ khối của khí xả từ động cơ điêzen của các phương tiện giao thông đường bộ và việc lắp đặt dụng cụ. Các dụng cụ này thường là “khói kế”. Phụ lục tiêu chuẩn giới thiệu sự lắp đặt và sử dụng khói kế.
TIÊU CHUẨN VIỆT NAM TCVN 6209 : 1996 ISO 4011 : 1976 PHƯƠNG TIỆN GIAO THÔNG ĐƯỜNG BỘ - DỤNG CỤ ĐO ĐỘ KHĨI CỦA KHÍ XẢ TỪ ĐỘNG CƠ ĐIÊZEN Road vehicles – Apparatus for measurement of the opacity of exhaust gas from diesel engines Lời nói đầu TCVN 6209 : 1996 hoàn toàn tương đương với ISO 4011 : 1976 TCVN 6209 : 1996 Tiểu ban kỹ thuật tiêu chuẩn TCVN/TC 22 Phương tiện giao thông đường biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn – Đo lường – Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học, Công nghệ Mơi trường ban hành PHƯƠNG TIỆN GIAO THƠNG ĐƯỜNG BỘ - DỤNG CỤ ĐO ĐỘ KHĨI CỦA KHÍ XẢ TỪ ĐỘNG CƠ ĐIÊZEN Road vehicles – Apparatus for measurement of the opacity of exhaust gas from diesel engines Phạm vi Tiêu chuẩn xác định đặc tính kỹ thuật dụng cụ đo độ khối khí xả từ động điêzen phương tiện giao thông đường việc lắp đặt dụng cụ Các dụng cụ thường “khói kế” Phụ lục tiêu chuẩn giới thiệu lắp đặt sử dụng khói kế Lĩnh vực áp dụng Tiêu chuẩn áp dụng cho khói kế dùng cho động điêzen làm việc điều kiện ổn định có gia tốc tự phương tiện giao thông đường Tiêu chuẩn không áp dụng cho: - động pittông tự do; - động tĩnh tại; - động tàu thủy; - động tàu hỏa; - động máy bay; - động cho máy kéo nông nghiệp xe chuyên dùng kỹ thuật xây dựng dân dụng Tiêu chuẩn trích dẫn TCVN 6210 : 1996 (ISO 3173) Phương tiện giao thông đường - Dụng cụ đo độ khói khí xả từ động điêzen làm việc điều kiện trạng thái ổn định Nguyên lý khói kế Nguyên lý đo cho chùm tia sáng qua chiều dài mơi trường đo Tỷ lệ tia sáng tới phận thu (ví dụ: tế bào quang điện) dùng để đánh giá độ khói mơi trường Khói kế có kết cấu để chứa tồn dòng khí xả phát từ động (khói kế tồn dòng) chứa mẫu khí xả (khói kế mẫu) Các khói kế dùng cho hai kiểu điều kiện thử: - điều kiện trạng thái ổn định: động chạy tốc độ không đổi tải trọng khơng đổi; khói kế làm việc điều kiện trạng thái ổn định (SS); - điều kiện chuyển tiếp: động chạy điều kiện chuyển tiếp tốc độ và/hoặc tải trọng; khói kế làm việc điều kiện chuyển tiếp (TC) Khói kế dùng thích hợp điều kiện trạng thái ổn định Các dụng cụ phù hợp với TCVN 6210 : 1996 (ISO 3173) Các dụng cụ phù hợp với tiêu chuẩn phù hợp với TCVN 6210 : 1996 (ISO 3173) Đặc tính kỹ thuật khói kế 5.1 Khi đo qua ngăn có bề mặt không phản chiếu qua mơi trường quang tương đương 5.2 Chiều dài có ích quĩ đạo tia sáng qua khí đo xác định có tính đến ảnh hưởng cấu bảo vệ nguồn sáng tế bào quang điện Chiều dài có ích phải thị dụng cụ 5.3 Cơ cấu đo phải có đặc tính kỹ thuật sau: 5.3.1 Bộ phận thị khói kế phải có thang đo chia độ theo đơn vị hệ số hấp thụ ánh sáng tối thiểu từ đến 5m-1 5.3.2 Bộ phận thị cho phép đọc hệ số hấp thụ ánh sáng khoảng từ đến 3m với độ xác tối thiểu 0,05 m-1 5.3.3 Cơ cấu đo (chỉ điều kiện chuyển tiếp) cho phép lưu giữ độ khói lớn nhất 5s cho phép xóa tức thời giá trị lưu giữ Giá trị không giảm lớn 1% thời gian lưu giữ Cơ cấu trì độ khói cực đại đóng mạch bên ngồi 5.4 Độ biến đổi tổng tuyệt đối phải nhỏ hơn: 0,2 m-1 hệ số hấp thụ ánh sáng khoảng từ đến m -1; 0,5 m-1 hệ số hấp thụ ánh sáng khoảng từ đến m -1; Đặc tính kỹ thuật kết cấu 6.1 Qui định chung Kết cấu phải đảm bảo cho điều kiện trạng thái ổn định ngăn khói phải chứa đầy loại khói đường ống, phụ tùng nối ống cấu đưa khí vào ngăn đo khơng có chỗ cong nhọn để tích tụ bồ hóng Sự va chạm phận thu tia sáng tản mạn phản chiếu bên ảnh hưởng khuyếch tán phải giảm tới mức tối thiểu (ví dụ phủ bề mặt màu đen mờ bố trí chung cách thích hợp) 6.2 Vùng đo ngăn khói 6.2.1 Vùng đo phần ngăn khói tiến hành phép đo Vùng đo giới hạn: - hai đầu vùng cấu bảo vệ nguồn sáng phận thu, xác định chiều dài có ích dụng cụ; - song song với dòng khí bề mặt ngăn khói; - có thể, vng góc với dòng khí hai mặt phẳng tưởng tượng, hai mặt mặt nước dòng khí tới, mặt mặt nước dòng khí ra, chúng tạo thành tiếp tuyến với chùm ánh sáng tới phận thu 6.2.2 Tốc độ khí qua vùng đo khơng sai khác lớn 50% so với tốc độ trung bình 90% chiều dài vùng đo 6.3 Nguồn sáng Nguồn sáng phải có nhiệt độ màu khoảng từ 2800 đến 3250 K, nằm giới hạn sở chế tạo qui định điện áp nguồn dụng cụ 6.4 Bộ phận thu 6.4.1 Bộ phận thu phải chế tạo từ tế bào quang điện có đáp tuyến phổ tương tự với đường cong ánh sáng mắt người (độ nhạy lớn dải từ 550 đến 570 nm, độ nhạy nhỏ độ nhạy lớn 4% thuộc dải 430 nm 680 nm) 6.4.2 Dụng cụ phải thiết kế cho: - tia chùm ánh sáng song song khoảng 3o trục quang; - phận thu không quan tâm tới tia sáng trực tiếp phản chiếu với góc tới lớn o so với trục quang (của cấu quang) Có thể dùng hệ thống cho kết tương đương) 6.4.3 Kết cấu mạch điện đo, bao gồm đồng hồ đo, phải cho giá trị thị đồng hồ đo hàm đơn điệu hệ số hấp thụ ánh sáng phạm vi nhiệt độ làm việc bình thường dụng cụ 6.5 Thang đo Hệ số hấp thụ ánh sáng k (m-1) tính theo luật Beer theo công thức: k= log.(Φ0 /Φ ) L đó: L chiều dài có ích quĩ đạo ánh sáng qua khí đo; Φ0 thông lượng ánh sáng thu phận thu vùng đo chứa đầy khơng khí sạch; Φ thông lượng ánh sáng thu phận thu vùng đo chứa đầy khói 6.6 Điều chỉnh kiểm tra dụng cụ đo 6.6.1 Mạch điện tế bào quang điện đồng hồ thị phải điều chỉnh cho đặt điểm “không” đồng hồ thị thông lượng ánh sáng qua vùng đo chứa đầy khơng khí qua ngăn có đặc tính tương tự 6.6.2 Mỗi khói kế trang bị hai lọc quang trung tính cho kiểm độ xác độ tuyến tính phép đo cấu đo Các lọc phải có hệ số hấp thụ tương đương xác định điều 6.5 tương ứng với khoảng từ 1,5 đến 2,0m -1 4,5 đến 5,0 m-1 Các hệ số hấp thụ tương đương lọc phải đọc với độ xác 0,025 m Các lọc bố trí quĩ đạo tia sáng qua ngăn đo chứa đầy khơng khí qua ngăn có đặc tính tương tự Dụng cụ đo có tự động bù trừ nhiệt độ phải mô nhiệt độ 100oC trình thử kiểm tra 6.7 Sự đáp ứng khói kế 6.7.1 Thời gian đáp ứng vật lý khói kế Là thời gian t cần thiết để lượng khí xả Q chứa đầy thể tích V vùng đo xác định 6.2.1 Thời gian xác định với độ xác yêu cầu theo công thức: t = V/ Q Đối với điều kiện chuyển tiếp, khói kế thỏa mãn t ≤ 0,075s*) Đối với khói kế dùng điều kiện trạng thái ổn định, sở chế tạo phải định rõ thời gian đáp ứng 6.7.2 Thời gian đáp ứng điện *) Giá trị tạm thời Là thời gian trôi qua từ nguồn sáng bị che khoảng nhỏ 0,01 s đến cấu ghi tín hiệu đo đạt tới 90% mức tín hiệu cuối Đối với điều kiện chuyển tiếp thời gian đáp ứng điện phải 0,1 ± 0,01s*) Đối với khói kế dùng điều kiện trạng thái ổn định, sở chế tạo phải định rõ thời gian đáp ứng Ngồi mạch điện phải có lọc tín hiệu đo Điều thực lọc chọn tần số thấp với tần số 10 Hz, có đáp tuyến tần số khoảng 0,5 -1 dB tới 16,5 Hz với độ dốc tới 12 ± dB/Octa tần số lớn 16,5 Hz 6.8 Áp suất khí phân tích 6.8.1 Áp suất tĩnh khí xả ngăn (hộp) khói khơng chênh lệch với áp suất khơng khí mơi trường lớn 7,5 mbar 6.8.2 Khói kế phải lắp với cấu thích hợp để lắp dụng cụ đo áp suất ngăn khói Ghi số thị với sai số nhỏ 0,1 mbar 6.9 Nhiệt độ khí phân tích 6.9.1 Lắp khói kế với cấu cần thiết để xác định nhiệt độ trung bình khí ngăn đo; sở chế tạo phải qui định giới hạn hoạt động Sai số phép đo phải tính đến tính sai số đo tổng dụng cụ 6.9.2 Tại tất điểm ngăn đo, nhiệt độ khí thử thời điểm đo độ khói khơng nhỏ 60oC nhiệt độ trung bình ngăn khơng lớn 400 oC Cơ sở chế tạo phải rõ phạm vi nhiệt độ thường dùng 6.9.3 Số thị khói kế phải hiệu chỉnh 100oC theo công thức: khiệu chỉnh = kquan sát x t 273 373 t nhiệt độ, tính theo oC khí thử 6.9.4 Hằng số thời gian nhiệt cấu đo nhiệt độ phải: - qui định sở chế tạo; - phù hợp với thời gian làm việc dụng cụ trạng thái sử dụng ổn định; - nhỏ 5s khói kế dùng điều kiện chuyển tiếp Hằng số thời gian nhiệt thời gian cần thiết để cảm biến đạt tới 63% hiệu nhiệt độ trạng thái ban đầu trạng thái cuối khơng khí tĩnh 6.10 Các chi tiết kết cấu Bất cấu đặt đầu dòng vùng đo khơng làm ảnh hưởng đến tính chất độ khói khí vào ngăn đo lượng lớn 0,05 m -1 khí có độ khói 1,7 m-1 6.11 Sai số đo tổng Sai số đo tổng ∆k theo cơng thức: ∆k = ∆ki sai số sau a) sai số hình học dụng cụ (chiều dài có ích); i (∆ki)2 b) sai số cấu quang điện (bao gồm độ bẩn đèn tế bào quang điện) - sai số điểm gốc sai số độ nhạy cấu đo; - sai số đồng hồ thị; - sai số đo điều chỉnh nhiệt độ trung bình ∆k khơng vượt 0,2 m-1 Các sai số thông số khác với thông số gây phải tính đến chúng có ảnh hưởng đáng kể đến kết đo Thông tin phương pháp đo sở chế tạo cung cấp 7.1 Sách hướng dẫn bảo dưỡng sử dụng cho dụng cụ Tài liệu bao gồm nội dung sau: 7.1.1 Mơ tả khói kế mặt kỹ thuật, bao gồm sơ đồ cấu quang điện, vẽ phác kích thước ngăn đo miền lân cận với dung sai 7.1.2 Thơng tin bảo dưỡng khói kế, đặc biệt khoảng thời gian lần làm ý đặc biệt vận hành kiểu khói kế cho khói kế thiết kế để làm việc liên tục gián đoạn Đối với khói kế làm việc gián đoạn, thời gian cần thiết để đưa khói qua khói kế trước tiến hành đo xác phải qui định (thời gian làm việc) Danh sách phép kiểm định kỳ mà dụng cụ yêu cầu 7.1.3 Chiều dài có ích cột khói dùng để tính hệ số hấp thụ ánh sáng 7.1.4 Các giới hạn làm việc nguồn sáng, nghĩa là, a) giới hạn điện áp cuối nguồn sáng dẫn tuổi thọ nó, b) giới hạn số thị với lọc đo màu trang bị cho khói kế 7.1.5 Độ xác tổng dụng cụ xác định điều 6.1.1 phạm vi nhiệt độ mơi trường nhiệt độ khí xả 7.1.6 Lưu lượng nhỏ khí vào ngăn khói phù hợp với thời gian đáp ứng vật lý lớn qui định 6.7.1 lưu lượng lớn khí vào ngăn khói phù hợp với áp suất lớn khí sở chế tạo cho phép 7.1.7 Hướng dẫn kích thước giới hạn phụ tùng lắp với đầu khói kế (bảo đảm lỗ tương đương) 7.2 Số liệu để kiểm tra phù hợp kiểu khói kế 7.2.1 Nhiệt độ bề mặt tế bào quang điện mà nhiệt độ tính chất đáp ứng tế bào quang điện thay đổi đáng kể 7.2.2 Quan hệ nhiệt độ cấu đo báo nhiệt độ trung bình ngăn khói 7.2.3 Các giới hạn điện áp nguồn đáp ứng hoạt động bình thường khói kế (phải phân tách giới hạn điểm nguồn có nhiều đầu ra) 7.2.4 Thời gian đáp ứng mạch đo điện để đạt tới 90% mức tín hiệu liên tục chắn nguồn sáng thời gian không nhỏ 0,01 s 7.2.5 Quan hệ áp suất tĩnh lưu lượng khí ngăn khói 7.3 Các phương pháp đo để kiểm tra phù hợp kiểu khói kế Khói kế phải cho phép lắp dụng cụ cần thiết để đo thông số sau: a) áp suất tĩnh khí xả hộp khói; b) nhiệt độ điểm sở chế tạo qui định để đo nhiệt độ khí; c) điện áp đèn (trừ có phương pháp đặc biệt dùng lọc màu dùng để kiểm tra nhiệt độ màu); d) dòng điện tế bào quang điện Kiểm tra kiểu khói kế 8.1 Phạm vi Điều qui định chi tiết trình kiểm tra kiểu khói kế cho phù hợp với yêu cầu điều 5, Điều áp dụng cho khói kế thơng thường Khi cần, đề mục điều lại bao gồm nội dung tham khảo điều nhỏ điều 5, có liên quan đến phép thử Tuy nhiên phép kiểm tra bao quát cho tất kiểu khói kế Do tùy thuộc vào quan chấp nhận kiểu khói kế định mà kiểm tra ảnh hưởng có cấu thuộc vào dụng cụ 8.2 Lưu ý chung Để xác nhận kiểu khói kế riêng biệt phù hợp với đặc tính thuật, trước tiên cần kiểm tra số dụng cụ cấu kiểm tra theo yêu cầu đặc tính kỹ thuật lắp xác lên khói kế hay chưa, kiểm tra số giới hạn làm việc số số liệu sở chế tạo qui định Phép thử kiểm tra bao gồm việc kiểm tra tính chất dụng cụ theo yêu cầu đặc tính kỹ thuật kiểm tra xem giới hạn mà sở chế tạo yêu cầu, khói kế có thực đáp ứng u cầu đặc tính kỹ thuật hay khơng Đối với phép thử kiểm tra, bổ sung thêm số dụng cụ dụng cụ lắp khói kế Trong lĩnh vực có sẵn phương pháp thực nghiệm tiếng (ví dụ khí động lực học, đo nhiệt, quang học điện học), không cần mô tả phép thử cách chi tiết, trường hợp khác phải cho hướng dẫn tỷ mỉ Tuy nhiên dùng phương pháp khác phương pháp có độ xác tương đương phù hợp với điều kiện đáp ứng phương pháp mô tả Nếu sử dụng dụng cụ ghi thiết phải tính đến ảnh hưởng dụng cụ đến đáp ứng độ nhạy mạch 8.3 Định nghĩa Sử dụng ký hiệu sau: k hệ số hấp thụ ánh sáng khí tính theo đơn vị m -1; L chiều dài có ích cột khói khảo sát ngăn đo; Φ thông lượng ánh sáng tới phận thu khơng có khói; Φ thơng lượng ánh sáng tới phận thu ngăn đo chứa dầy khí phân tích 8.4 Thơng tin phương pháp đo (7) Kiểm tra phù hợp thông tin phương pháp đo sở chế tạo cung cấp với yêu cầu điều đặc tính kỹ thuật 8.5 Đặc tính kỹ thuật khói kế (5) Kiểm tra phù hợp đặc tính kỹ thuật khói kế với yêu cầu điều đặc tính kỹ thuật 8.6 Kiểm tra phận cấu thành việc điều chỉnh 8.6.1 Nhiệt độ màu (6.3) Trong điều kiện sở chế tạo định (ví dụ điện áp đầu dây dẫn bóng đèn điện số thị với lọc kiểm tra màu), nhiệt độ màu nguồn sáng khoảng từ 2800 đến 3250 K 8.6.2 Sự đáp ứng tế bào quang điện chiều dài sóng khác nhiệt độ khác (6.4.1) Kiểm tra đặc tính liên hợp tế bào quang điện lọc có đáp ứng lớn phạm vi từ 550 đến 570 nm đáp ứng nhỏ 4% so với đáp ứng lớn phạm vi 430 nm 680 nm 8.6.3 Các cấu điều chỉnh vị trí gốc “0” kiểm tra mạch đo (6.6) a) kiểm tra vị trí gốc “0” dụng cụ có điều chỉnh đầy đủ hay chưa toàn phạm vi điện áp nguồn sở chế tạo qui định phù hợp với 7.2.3; b) kiểm tra phù hợp cấu sở chế tạo cung cấp để kiểm tra hoạt động mạch đo khói kế với yêu cầu điều 6.6.2 8.6.4 Đồng hồ thị khói kế (5.3) Kiểm tra phù hợp đồng hồ thị khói kế so với yêu cầu điều 6.8.2 8.6.6 Kết cấu quang học (6.4.2) Từ mô tả mặt kỹ thuật dụng cụ nêu 7.1.1 từ phép thử thực tế, kiểm tra phù hợp cấu quang học thiết kế với yêu cầu điều 6.4.2 Kiểm tra phù hợp phận quang học khói kế đưa vào thử vị trí kích thước chúng với nội dung mơ tả 8.7 Kiểm tra đặc tính dòng khí kết cấu bên 8.7.1 Sự phân bố nhiệt độ (6.9) 8.7.1.1 Mục tiêu Để xác định độ khói khí 100oC, thực tế cần sử dụng nhiệt kế sở chế tạo cung cấp để đánh giá nhiệt độ trung bình khí ngăn đo Việc đánh giá thể so sánh số thị nhiệt kế kết đo phân bố nhiệt độ ngăn đo Phép thử kiểm tra nhiệt độ nhỏ lớn khí qui định điều 6.9.2 8.7.1.2 Chuẩn bị phép thử Sự phân bố nhiệt độ phải đo 11 điểm phân bố dọc theo đường trục ngăn đo 90% chiều dài ngăn Tất nhiệt kế phải đặt ống có cách nhiệt tốt để khơng cản trở dòng khí Sử dụng phương pháp thích hợp, ví dụ, phương pháp đặt đường trục ngăn khói cặp nhiệt điện gồm dây có đường kính khoảng 0,1 mm nối đầu với nhau; với hệ thống dùng bóng giả tế bào quang điện có lỗ để đưa dây dẫn cặp nhiệt điện qua 8.7.1.3 Q trình thử Đưa khí xả khơng khí nóng vào khói kế, đo phân bố nhiệt độ điểm dọc theo đường trục ngăn đo điều kiện trạng thái ổn định sau: a) nhiệt độ nhỏ lưu lượng nhỏ khí sở chế tạo giới thiệu; b) nhiệt độ lớn lưu lượng nhỏ khí sở chế tạo giới thiệu; c) nhiệt độ lớn lưu lượng lớn khí sở chế tạo giới thiệu 8.7.1.4 Đánh giá Vẽ biểu đồ phân bố nhiệt độ dọc theo đường trục ngăn đo, rồi: a) tính nhiệt độ tuyệt đối trung bình T a, T b T c theo Kenvin ba kiểu điều kiện thử theo cơng thức: 11 T= 11 (1/T ) Tính sai số ∆ki = (Tm/ T )2 Tm nhiệt độ thị nhiệt kế sở chế tạo cung cấp Giá trị cần cho tính tốn sai số tổng điều 8.10; b) kiểm tra lại điểm 11 điểm đo nhiệt độ ba kiểu điều kiện thử /1 – T / T / ≤ 0,03 c) kiểm tra để đảm bảo khơng có điểm đo có nhiệt độ nhỏ 60 oC T không lớn 120oC 8.7.2 Phân bố tốc độ khí phân tích (6.2.2) 8.7.2.1 Mục tiêu Cần đảm bảo cho lưu lượng khí ngăn đo đồng để tránh có pha trộn khơng khí với luồng khói vào Phép kiểm tra thực cách so sánh tốc độ điểm khác dòng khí 8.7.2.2 Chuẩn bị phép thử Sự phân bố tốc độ phải đo 11 điểm bố trí dọc theo đường trục ngăn đo 90% chiều dài ngăn 8.7.2.3 Q trình thử Cho khí xả khơng khí làm chậm lại từ trước bình giảm áp vào khói kế, đo phân bố tốc độ điểm dọc theo đường trục ngăn đo áp suất tĩnh khói hộp khói điều kiện thử sau: a) áp suất khí hộp khói, nêu 7.2.5, phù hợp với lưu lượng nhỏ D a sở chế tạo định phù hợp với 7.1.6 b) áp suất khí hội khói, nêu 7.2.5, phù hợp với lưu lượng lớn D b đo sở chế tạo định phù hợp với 7.1.6 c) áp suất khí hộp khói, nêu 7.2.5 phù hợp với lưu lượng trung bình khí Dc = (Da + Db)/2 8.7.2.4 Đánh giá Vẽ biểu đồ phân bố tốc độ dọc theo đường trục ngăn đo đánh giá tốc độ trung bình Va , Vb Vc ba kiểu thử theo công thức: V= 11 11 V Kiểm tra điểm 11 điểm đo tốc độ ba kiểu điều kiện thử /1 – V / V / ≤ 0,1 8.8 Thời gian đáp ứng khói kế 8.8.1 Mục tiêu Nếu ngăn đo khơng chứa dầy khí xả cách nhanh chóng đồng thử điều kiện chuyển tiếp kiểu khói kế khác cho thị khác phép thử Ngồi ra, thời gian để khói vào ngăn đo ngắn nên cần đảm bảo cho mạch điện đo có thời gian đáp ứng đủ ngắn để thỏa mãn yêu cầu 8.8.2 Thời gian đáp ứng vật lý (6.7.1) Tính thời gian đáp ứng vật lý Tv/y khói kế theo cơng thức: tvly = V Q Q lưu lượng nhỏ khí qua ngăn khói định 7.1.6; V thể tích vùng đo xác định 6.2 Kiểm tra để đảm bảo giá trị tính nhỏ 0,07 s *) 8.8.3 Thời gian đáp ứng điện (6.7.2) 8.8.3.1 Chuẩn bị phép thử Để đo thời gian đáp ứng phận thu thời gian đáp ứng mạch điện đo phận thu, cần lắp phận thu giá thử quang học trang bị cấu thích hợp làm việc thời gian nhỏ 0,01 s (ví dụ cửa ló máy ảnh gương quay) nối mạch điện đo khói kế Tín hiệu để đo hấp thụ ánh sáng tín hiệu để chắn ánh sáng ghi lại đồng thời Thời gian trơi qua từ lúc có lệch ánh sáng tới tín hiệu đo tăng lên tới 90% mức tín hiệu liên tục thời gian đáp ứng mạch điện đo Thời gian đáp ứng phải đo với sai số tới ms 8.8.3.2 Đánh giá Thời gian đáp ứng mạch điện điện tử coi chấp nhận khoảng từ 0,09 đến 0,11 s*) 8.9 Hệ số thời gian nhiệt 8.9.1 Mục tiêu Trong điều kiện chuyển tiếp, khó đo xác nhiệt độ trung bình, điều quan trọng kiểm tra để đảm bảo cho đầu dò nhiệt độ có thời gian đáp ứng đủ ngắn cho gần với nhiệt độ thực tốt để liên hệ phép đo với điều kiện chuẩn 8.9.2 Chuẩn bị phép thử Nối đầu đò với cấu nhiệt độ đầu dò hàm thời gian 8.9.3 Q trình thử Nung nóng đầu dò tới 100oC nhúng vào khơng khí tĩnh phòng có nhiệt độ biết 8.9.4 Đánh giá Kiểm tra tốc độ thay đổi nhiệt độ đầu dò theo yêu cầu điều 6.9.4 8.10 Xác định sai số đo tổng (6.11) 8.10.1 Qui định chung Các thành phần sai số tổng phải xác định phù hợp với điều từ 8.10.2 đến 8.10.9, với thành phần khác đặc trưng cho kiểu khói kế dùng Nếu có thể, tất sai số riêng biệt ∆ki phải có quan hệ với độ khói m-1 Sai số đo tổng phải đánh giá: ∆k = 8.10.2 Sự ổn định việc chỉnh gốc “0” -1 ( k i ) ≤ 0,2m 8.10.2.1 Ảnh hưởng điện áp nguồn (7.2.3) Chỉnh gốc “0” điện áp nguồn danh định sở chế tạo định ghi lại “số thị 0” (kr) điện áp cách khoảng giới hạn cho phép Khi đó: ki = 2 (kr ) m 8.10.2.2 Ảnh hưởng thời gian làm việc Chỉnh gốc “0” sau khoảng thời gian làm việc phút, sau ghi lại “số thị 0” ( kr) thời điểm cách khoảng 40 phút hoạt động khói kế theo hướng dẫn sở chế tạo Khi đó: ki = 2 (kr ) m 2.10.3 Sự ổn định độ nhạy Thực phép đo tương tự nêu 8.10.2 với hiệu chuẩn tương đương với giá trị k (kc) khoảng từ 1,5 đến m-1 , phép thử, dụng cụ chỉnh để đọc kc ghi lại số thị kr điểm cách Khi đó: ki = 2k c ( kr - k c ) m 8.10.4 Độ xác hệ thống quang điện Ghi lại số thị khói kế ( k r ) ứng với hiệu chuẩn trung tính đặt xấp xỉ, nhau, có giá trị tương đương k ( k c ) khoảng từ 0,25 đến 3,0 m-1 Khi đó: ki = kc (kr kc ) m kc 8.10.5 Độ xác cấu đo nhiệt độ trung bình (6.9.1) Nội dung nêu 8.7.1 8.10.6 Độ xác hiệu chỉnh nhiệt độ (6.9.3) Khi dụng cụ có hệ thống tự động hiệu chỉnh nhiệt độ phải kiểm tra hệ thống Phép kiểm tiến hành lúc hiệu chỉnh gốc “0” với hiệu chuẩn có độ khói tương đương khoảng từ 1,5 đến 3,0 m-1 Chỉnh gốc “0” với cảm biến nhiệt độ 100oC, sau ghi lại “số thị 0” (kr) nhiệt độ cách (ở cảm biến) phạm vi nhiệt độ khói sở chế tạo qui định Khi đó: ki = 2 (kr ) m Lặp lại phép thử với hiệu chuẩn có độ khói tương đương kc Khi đó: ki = 2k c ( kr - k c ) m 8.10.7 Ảnh hưởng nhiệt độ đến hệ thống quang điện tín hiệu tế bào quang điện Cấp khơng khí (thay cho khói) khí xả nhiệt độ điều chỉnh cho khói kế kiểm tra nhiệt độ khơng khí mơi trường Chỉnh gốc “0” với nhiệt độ khí xả 100 oC vùng đo với nhiệt độ môi trường 20oC Ghi lại “số thị 0” (kr) lần phối hợp nhiệt độ cách khoảng nhiệt độ thấp khí xả nhiệt độ mơi trường nhiệt độ cao khí xả nhiệt độ mơi trường Khi đó: ki = 2 (kr ) m Lặp lại phép thử với hiệu chuẩn có độ khói tương đương kc Khi đó: ki = 2k c ( kr - k c ) m 8.10.8 Độ bẩn đèn tế bào quang điện (7.1.2) Chỉnh khói kế gốc “0” ghi lại số thị kci với hiệu chuẩn trung tính có độ khói tương đương khoảng từ 0,5 đến 3,0 m-1 Đưa khói có độ khói khoảng m-1đi qua khói kế với áp suất cho phép điều kiện lưu lượng để tạo bồ hóng cho đèn tế bào quang điện; tiếp tục phép thử khoảng thời gian lần làm theo qui định sở chế tạo (xem 7.1.2), mặt khác cho khói kế hoạt động theo dẫn sở chế tạo Ở cuối giai đoạn ghi lại số thị (kce) với hiệu chuẩn Khi đó: ki = k ce k ci k ci m 8.10.9 Chiều dài có ích Khi sở chế tạo u cầu sai số chiều dài có ích ( ΔL L) rút từ kích thước khói kế, cần đo kích thước thích hợp khói kế Khi đó: ki = ΔL L m Ở chiều dài nhỏ lớn chịu ảnh hưởng khơng khí khoang chứa từ khí quyển, cần kiểm tra chiều dài sở chế tạo yêu cầu chứa khói Có thể tiến hành việc kiểm tra cách cung cấp khơng khí có chứa khí đánh dấu (ví dụ propan 100% propan khơng khí) cho khói kế lấy mẫu khí cuối chiều dài nhỏ lớn theo yêu cầu Nếu mẫu có chứa tồn khí đánh dấu (ở chiều dài có ích nhỏ nhất) khơng chứa khí đánh dấu (ở chiều dài có ích lớn nhất) yêu cầu sở chế tạo xác minh Nếu yêu cầu không xác minh phải dùng phương pháp để đánh giá sai số chiều dài có ích cho điều 8.11.3 8.11 Các phép kiểm phụ thêm cho khói kế dùng khơng khí làm 8.11.1 Qui định chung Đối với khói kế dùng khơng khí làm để bảo vệ nguồn sáng tế bào quang điện cần thực phép thử bổ sung Để tiến hành phép thử này, sở chế tạo phải định điều kiện giới hạn khơng khí làm (ví dụ áp suất điều kiện đó) khói kế phải lắp với cấu kiểm tra dụng cụ để kiểm tra tuân thủ điều kiện giới hạn Các phép thử kiểm tra quan tâm nhiều đến ảnh hưởng điều kiện giới hạn đến số thị khói kế 8.11.2 Sự phân bố nhiệt độ Mục tiêu trình thử nêu điều 8.7.1 việc đánh giá khác cần tính đến điều kiện đặc biệt vùng mà khơng khí hòa trộn với khói Để tính nhiệt độ trung k i thực theo bình nên dùng phương pháp phụ lục A ISO 3179 Việc tính điều 8.7.1.4 8.11.3 Chiều dài có ích 8.11.3.1 Mục tiêu Chiều dài có ích sở chế tạo đưa phải kiểm tra để thực việc hiệu chuẩn tuyệt đối cho khói kế Khi dùng khơng khí làm khơng xác định chiều dài có ích từ việc nghiên cứu hình học khói kế Việc xác định chiều dài có ích phải thực cách so sánh với khói kế có chiều dài có ích biết cách so sánh số thị khói kế hoạt động bình thường cải tiến khói chứa đầy chiều dài cho Trong hai trường hợp, cần biết nhiệt độ trung bình khí vùng đo để tiến hành điều chỉnh chênh lệch nhiệt độ khói kế hoạt động bình thường khói kế chuẩn khói kế cải tiến 8.11.3.2 So sánh với khói kế biết 8.11.3.2.1 Chuẩn bị phép thử Khói kế thử khói kế biết phải nối để lấy mẫu đồng thời Khí xả vào khói kế phải điều chỉnh tới điều kiện áp suất nhiệt độ tương ứng với chiều dài có ích mà sở chế tạo cho Phải chuẩn bị đầy đủ cho việc đo nhiệt độ trung bình t ngăn khói khói kế thử 8.11.3.2.2 Q trình thử Phải ghi số thị đồng thời hai khói kế với khói có độ khói khoảng từ đến m -1 Phải ghi 10 số thị 8.11.3.2.3 Đánh giá Hiệu chỉnh tất số thị theo 100oC trừ khói kế tự động thực việc hiệu chỉnh Nếu k số thị khói kế biết k’ số thị khói kế thử có chiều dài có ích L u cầu, chiều dài có ích thực Lt khói kế thử tính: Lt = k' L k Tính Lt cho tất điểm thử trị số trung bình Lt tính đạt tới độ tin cậy 95% Nếu n tổng số điểm thử k ref sai số tổng khói kế chuẩn sai số k i dùng để tính sai số tổng khói kế thử xác định: ki = k ref n n 1 L Lt L m 8.11.3.3 So sánh kết khói kế có khơng có cải tiến làm việc 8.11.3.3.1 Chuẩn bị thử Phải chuẩn bị đầy đủ để cải tiến nhanh khói kế từ điều kiện làm việc bình thường (chiều dài có ích hình học L) sang điều kiện mà khí thử chứa đầy chiều dài xác định Lo Đối với khói kế dùng khơng khí làm để ngăn chặn cột khói, phương pháp cải tiến thích hợp ngăn khơng cho khơng khí làm vào khí thử chứa đầy khơng gian bóng đèn tế bào quang điện Các bề mặt định rõ ranh giới chiều dài Lo phụ thuộc vào kết cấu khói kế Các bề mặt kính bề mặt bóng đèn bề mặt liên hợp tế bào quang điện/bộ lọc Trong trường hợp sau phải thực phép đo từ bề mặt bóng đèn gần tế bào quang điện Đối với phép thử thực tế, phải cung cấp cho khói kế khí xả có độ khói khơng đổi ứng với giới hạn nhiệt độ lưu lượng mẫu khí thử (áp suất thấp mẫu khí thử áp suất cao khơng khí làm sạch) theo qui định sở chế tạo Tín hiệu tế bào quang điện phải nối với máy ghi có thời gian đáp ứng nhỏ s độ nhạy ứng với chiều dài mm không lớn 0,05 m-1 khói có độ khói 1,7 m-1 Quan hệ độ lệch máy ghi với đơn vị độ khói phải xác định Để bảo đảm cho độ khói khơng thay đổi phải cho mẫu khí xả qua ngăn giảm chấn có sức chứa tối thiểu 20 lần lưu lượng qua đường lấy mẫu s Hệ thống lấy mẫu cần có nung nóng để trì nhiệt độ mẫu thử theo u cầu Nếu khơng có nung nóng cần lắp vào khói kế van tràn có đầu điều chỉnh cho nhiệt độ mẫu thử van tràn không thay đổi lớn 5oC hai vị trí van tràn Phải chuẩn bị đầy đủ để đo nhiệt độ trung bình vùng đo nêu điều 8.7.1 Khi cải tiến để chứa đầy khí thử chiều dài biết gây biến đổi lưu lượng khơng khí làm phải kiểm tra để bảo đảm cho cải tiến không ảnh hưởng đến đặc tính bóng đèn (nghĩa cải tiến không ảnh hưởng tới số thị 0) cung cấp cho bóng đèn nguồn lượng riêng Khi tỷ số Lo/L ≤ 1,25 lấy nhiệt độ trung bình thị cảm biến nhiệt độ theo 8.7.1 làm nhiệt độ trung bình khói hai trường hợp khói kế có cải tiến không cải tiến Nhưng Lo/L > 1,25 nhiệt độ thị theo cảm biến nhiệt độ phải biến đổi tới nhiệt độ trung bình chiều dài Lo cách dùng số liệu riêng lẻ thu Ví dụ, thu số liệu cách so sánh nhiệt độ cảm biến nhiệt độ với nhiệt độ thị vòng dây điện trở bắc qua tồn chiều dài Lo Tất nhiên số liệu so sánh thu phải thực điều kiện thử đo chiều dài có ích, ví dụ khơng khí làm thổi khoảng 10 đến 15s, giai đoạn làm việc ổn định 8.11.3.3.2 Quá trình thử Ghi lại đường hiệu chuẩn phù hợp với hai điểm thích hợp Sau tiến hành cơng việc ghi cho khí thử có độ khói khác qua Khói kế khói kế ngắt khỏi điều kiện làm việc bình thường để làm việc điều kiện cải tiến với chiều dài có ích Lo Đối với phép thử, điều kiện cải tiến phải trì tối thiểu 10 s thời gian lớn thời gian đáp ứng nhiệt kế nhiệt độ trung bình, chọn khoảng thời gian dài torng hai khoảng thời gian Ở cuối giai đoạn cải tiến cần kiểm tra việc chỉnh “0” khơng khí Để bảo vệ bề mặt tế bào quang điện khỏi nhiệt độ cao, phải đặt che trước tế bào quang điện giai đoạn đầu cải tiến; che phải đặt cách bề mặt tế bào quang điện khoảng không lớn mm phải dời hoàn toàn tất giai đoạn đo Nếu điểm “không” ghi lần thử tăng lên lớn 0,4 m -1 bóng đèn tế bào quang điện phải làm trước thực phép thử khác Phải tiến hành thử để có 10 số thị ứng với độ khói khí xả khoảng từ đến m -1(mỗi số thị bao gồm so sánh điều kiện có cải tiến không cải tiến 8.11.3.3.3 Đánh giá Đối với lần ghi, xác định k, t, ko to, chiều dài có ích lần ghi tính theo công thức: Lt = Lo x t 273 k t0 273 k0 Xác định Lt giá trị trung bình Lt tính tới mức độ tin cậy 95% Nếu L chiều dài sở chế tạo cho n tổng số lần thử sai số k i dùng để tính sai số tổng tính theo cơng thức: ki = n n 1 L Lt L 8.11.4 Ảnh hưởng áp suất mẫu khí thử áp suất khơng khí làm 8.11.4.1 Mục tiêu Có thể thay đổi chiều dài có ích khói kế cách thay đổi áp suất mẫu khí thử khơng khí làm Ảnh hưởng giới hạn việc sở chế tạo yêu cầu cho việc đo sai số phải thay đổi 8.11.4.2 Chuẩn bị phép thử Bố trí để đo đồng thời với hai khói kế khói kế làm việc điều kiện khơng đổi, khói kế làm việc điều kiện thay đổi áp suất khí xả áp suất khơng khí làm 8.11.4.3 Q trình thử Ghi lại số thị hai khói kế năm lần phối hợp cách áp suất khói xả áp suất khơng khí làm phạm vi sở chế tạo qui định 8.11.4.4 Đánh giá Tính số thị điều chỉnh kc khói kế thử có kể đến thay đổi số thị khói kế làm việc điều kiện không thay đổi số thị trung bình k c Khi đó: ki = kc kc m Sai số phải đưa vào tính tốn sai số tổng 8.11.5 Sự kín khít khói kế 8.11.5.1 Mục tiêu Trong khói kế dùng khơng khí làm sạch, rò rỉ khơng khí qua chỗ nối khe hở xung quanh cấu kiểm tra điều khiển làm thay đổi chiều dài có ích Cơ sở chế tạo qui định giới hạn cho rò rỉ phải kiểm tra rò rỉ cho tổng số lượng rò rỉ khơng làm thay đổi chiều dài có ích 8.11.5.2 Chuẩn bị phép thử Phải chuẩn bị khói kế tất chỗ nối hở làm kín Tạo chỗ “rò rỉ” điều chỉnh thân khói kế gần với cửa thải Khi van có bố trí rò rỉ đóng lại, chọn điểm điều chỉnh S1 hệ thống khơng khí làm để tạo lưu lượng khơng khí làm lớn cho phép Sau chọn điểm điều chỉnh khơng khí làm S điểm điều chỉnh van có bố trí rò rỉ L cho đạt lượng rò rỉ lớn mà sở chế tạo cho phép với điểm điều chỉnh khơng khí làm phù hợp với lưu lượng khơng khí làm lớn mà sở chế tạo cho phép 8.11.5.3 Q trình thử Cho khói có độ khói từ đến m-1 áp suất nhỏ mẫu thử qua khói kế ghi lại số thị van có bố trí rò rỉ đóng lại, với điểm điều chỉnh khơng khí làm S sau với điểm điều chỉnh van có bố trí rò rỉ L điểm điều chỉnh khơng khí làm S2 Lặp lại phép thử lần để có nhiều cặp số thị Để dễ đọc số thị khói kế, hệ thống lấy mẫu phải có ngăn giảm chấn có sức chứa tối thiểu lần lưu lượng khí qua đường lấy mẫu s 8.11.5.4 Đánh giá Từ số thị liên tiếp khơng có rò rỉ k có rò rỉ kc, tính ki = k - kc Sai số phải đưa vào tính tốn sai số tổng 8.11.6 Điều kiện thải bẩn 8.11.6.1 Mục tiêu Đối với khói kế dùng khơng khí làm sạch, việc tn thủ giới hạn điều kiện thải bẩn quan trọng, ví dụ chiều dài đường ống, đặc tính giảm áp đường ống Phải đánh giá ảnh hưởng giới hạn 8.11.6.2 Chuẩn bị phép thử Phải chuẩn bị cho thay đổi nhanh điều kiện thải bẩn giới hạn sở chế tạo qui định 8.11.6.3 Quá trình thử Cho khói có độ khói khoảng 1,7 m-1 qua khói kế ghi lại số thị với điều kiện thải bẩn thay đổi luân phiên khoảng giới hạn Để dễ đọc số thị khói kế, hệ thống lấy mẫu phải có thể tích giảm chấn tối thiểu lần lưu lượng khí qua đường lấy mẫu s 8.11.6.4 Đánh giá Khơng có thay đổi đáng kể số thị khói kế xảy hai lần làm việc với hai điều kiện thải bẩn PHỤ LỤC A Lắp đặt sử dụng khói kế A.1 Khói kế mẫu thử A.1.1 Lắp đặt cho phép thử điều kiện trạng thái ổn định A.1.1.1 Tỷ số diện tích mặt cắt ngang dụng cụ lấy mẫu diện tích mặt cắt ngang ống xả phải 0,05 Áp suất ngược đo ống xả điểm khí xả vào dụng cụ lấy mẫu không vượt 7,35 m bar A.1.1.2 Dụng cụ lấy mẫu ống có đầu hở đặt đường tâm ống xả phần nối dài ống xả cần Dụng cụ lấy mẫu phải đặt đoạn ống xả mà phân bố khói gần đồng Để bảo đảm điều kiện này, phải đặt dụng cụ lấy mẫu xa phía sau ống xả tốt, cần, đặt phần nối dài ống xả cho D đường kính ống xả miệng đầu hở dụng cụ lấy mẫu đặt phần thẳng ống xả có chiều dài tối thiểu D phía ngược dòng so với điểm lấy mẫu 3D phía xi dòng với điểm lấy mẫu Nếu dùng ống nối dài ống xả cần tránh để khơng khí lọt vào qua chỗ nối A.1.1.3 Áp suất ống xả đặc tính giảm áp suất hệ thống ống lấy mẫu phải cho dụng cụ lấy mẫu gom mẫu khí gần mẫu khí thu cách lấy mẫu đẳng động học A.1.1.4 Nếu cần, dùng ngăn giãn nở có hình dạng chắn đủ dung lượng gắn vào đường ống lấy mẫu gần dụng cụ lấy mẫu tốt để hấp thụ dao động Cũng lắp đặt thiết bị làm nguội A.1.1.5 Kết cấu ngăn giãn nở, thiết bị làm nguội đường ống nối với khói kế phải phù hợp với điều kiện 6.10 A.1.1.6 Có thể đặt van bướm dụng cụ khác ống xả cách dụng cụ lấy mẫu khoảng tối thiểu D phía xi dòng để làm tăng áp suất mẫu khí thử Nếu khơng gắn van khói kế, lắp “van tràn” phía ngược dòng khói kế A.1.2 Lắp đặt cho phép thử với gia tốc tự A.1.2.1 Tỷ số diện tích tiết diện dụng cụ lấy mẫu diện tích tiết diện ống xả tối thiểu phải 0,05 Đối áp đo ống xả mẫu khí vào dụng cụ lấy mẫu khơng vượt 7,35 mbar A.1.2.2 Dụng cụ lấy mẫu ống có đầu hở đặt đường tâm ống xả phần nối dài ống xả cần Dụng cụ lấy mẫu phải đặt đoạn ống xả mà phân bố khói gần đồng Để bảo đảm điều kiện này, phải đặt dụng cụ lấy mẫu xa phía sau ống xả tốt, cần đặt phần nối dài ống xả cho D đường kính ống xả miệng đầu hở dụng cụ lấy mẫu đặt phần đường thẳng có chiều dài tối thiểu D phía ngược dòng so với điểm lấy mẫu D phía xi dòng so với điểm lấy mẫu Nếu dùng ống nối dài ống xả cần tránh để khơng khí lọt vào qua chỗ nối A.1.2.3 Hệ thống lấy mẫu phải bảo đảm cho tất tốc độ động cơ, áp suất mẫu khí thử khói kế nằm giới hạn qui định 7.1.6 Có thể kiểm tra vấn đề cách ghi áp suất mẫu khí thử động chạy khơng tốc độ khơng tải lớn Tùy theo đặc tính khói kế, tạo áp suất thích hợp khói kế hạn chế cố định van bướm ống xả ống nối Phương pháp dùng đảm bảo cho áp suất ngược đo ống xả mẫu khí thử vào dụng cụ lấy mẫu không vượt 7,35 mbar A.1.2.4 Kết cấu ngăn giãn nở thiết bị làm nguội (nếu cần) đường ống nối với khói kế phải phù hợp với điều kiện 6.10 A.1.2.5 Có thể lắp “van tràn” trước khói kế để cách ly khỏi dòng khí xả trừ tiến hành phép đo A.2 Khói kế tồn dòng khí Phải quan tâm đến điều lưu ý sau phép thử điều kiện trạng thái ổn định với gia tốc tự do: A.2.1 Việc nối đường ống ống xả khói kế khơng cho phép khơng khí từ bên ngồi lọt vào A.2.2 Có thể bố trí “van tràn” trước khói kế để cách ly khỏi dòng khí xả trừ tiến hành phép đo A.2.3 Có thể cần đến hệ thống làm nguội phía khói kế A.2.4 Đường ống để nối với khói kế phải phù hợp với điều kiện 6.10 ... điều kiện trạng thái ổn định Các dụng cụ phù hợp với TCVN 6210 : 1996 (ISO 3173) Các dụng cụ phù hợp với tiêu chuẩn phù hợp với TCVN 6210 : 1996 (ISO 3173) Đặc tính kỹ thuật khói kế 5.1 Khi đo qua... 5.4 Độ biến đổi tổng tuyệt đối phải nhỏ hơn: 0,2 m-1 hệ số hấp thụ ánh sáng khoảng từ đến m -1 ; 0,5 m-1 hệ số hấp thụ ánh sáng khoảng từ đến m -1 ; Đặc tính kỹ thuật kết cấu 6.1 Qui định chung... gồm độ bẩn đèn tế bào quang điện) - sai số điểm gốc sai số độ nhạy cấu đo; - sai số đồng hồ thị; - sai số đo điều chỉnh nhiệt độ trung bình ∆k khơng vượt q 0,2 m-1 Các sai số thông số khác với