1. Калибровки двигателя и динамометра
1.1. Определение частот вращения двигателя A, B и C
Частоты вращения двигателя A, B и C должны быть назначены изготовителем по следующей методике:
Высокую частоту вращения 
определяют исходя из расчета 70% объявленной максимальной
полезной мощности P(n) [см. А.8.2 (Приложение А)]. Наибольшей частотой вращения,
соответствующей этому значению мощности по диаграмме мощности, является .
Низкую частоту вращения 
определяют исходя из расчета 50% объявленной максимальной
полезной мощности P(n) [см. А.8.2 (Приложение А)]. Наименьшей частотой вращения,
соответствующей этому значению мощности по диаграмме мощности, является .
Частоты вращения двигателя определяют по следующим формулам:
Частота 
.
Частота 
.
Частота 
.
Правильность выбора частот A, B и C может быть подтверждена одним из нижеследующих методов:
а) Для более точного определения частот вращения и проводят дополнительные
измерения в процессе определения мощности двигателя по ГОСТ Р 41.24.
Максимальную мощность, частоты и определяют по диаграмме мощности, а частоты вращения двигателя
A, B и C рассчитывают по вышеприведенным формулам.
б) Определяют диаграммы работы двигателя в полном диапазоне зависимости
нагрузок от частоты вращения начиная от максимальной частоты вращения при
нулевой нагрузке до частоты вращения холостого хода, используя результаты не
менее пяти измерений на каждом диапазоне 1000 
и проводя измерения в точках
+/- 50 от частоты
вращения, соответствующей максимальной мощности двигателя. Максимальную
мощность, частоты и определяют по диаграмме
работы двигателя, а частоты вращения двигателя A, B и C рассчитывают по
вышеприведенным формулам.
Если полученные результаты измерений частот вращения A, B и C находятся в диапазонах частот, составляющих +/- 3% соответствующих частот, декларируемых изготовителем, для измерения уровней выбросов вредных веществ следует использовать эти декларированные частоты. Если отклонения любой из этих частот выходят за пределы установленного выше диапазона, для измерения уровней выбросов вредных веществ следует использовать частоты вращения, полученные на основе упомянутых выше измерений.
1.2. Определение диапазонов измерения динамометра
Необходимо экспериментально определить диаграмму крутящего момента при полной нагрузке, чтобы рассчитать значения крутящего момента для выделенных режимов испытаний в условиях измерения полезной мощности, предписанных в А.8.2 (Приложение А).
Необходимо учитывать мощность, потребляемую оборудованием, приводимым от двигателя (если такое оборудование имеется). Диапазон измерения динамометра s, кВт, для каждого режима испытаний, за исключением холостого хода, определяют по формулам:
,
если испытания проводят в условиях, обеспечивающих получение полезной мощности, и
,
если испытания проводят в условиях, не обеспечивающих получение полезной мощности,
где P(n) - полезная мощность двигателя, в соответствии с А.8.2 (Приложение А), кВт;
L - нагрузка (см. 2.7.1 настоящего дополнения), %;
P(a) - мощность, отбираемая вспомогательным оборудованием, устанавливаемым в соответствии с А.6.1 (Приложение А), кВт;
P(b) - мощность, отбираемая вспомогательным оборудованием, демонтируемым в соответствии с А.6.2 (Приложение А), кВт.
2. Испытание ESC
По запросу изготовителя допускается проведение предварительных испытаний для подготовки двигателя и системы выпуска к измерительному циклу.
2.1. Подготовка фильтров для отбора проб
По меньшей мере за 1 ч до начала испытания каждый фильтр (пару фильтров) помещают в закрытую, но незапечатанную чашку Петри и устанавливают в камеру для взвешивания на период стабилизации. По окончании периода стабилизации каждый фильтр (пару фильтров) взвешивают и массу сухого фильтра регистрируют. Затем фильтр (пару фильтров) сохраняют в закрытой чашке Петри или запечатанном контейнере для фильтра до момента, когда он потребуется для испытания. Если фильтр (пару фильтров) не используют в течение 8 ч с момента выемки из камеры для взвешивания, его перед использованием повторно подготовляют и взвешивают.
2.2. Установка измерительной аппаратуры
Приборы и пробоотборники устанавливают в соответствии с предусмотренными требованиями. В случае применения для разбавления отработавших газов системы разбавления полного потока к этой системе подсоединяют выпускную трубу.
2.3. Пуск системы разбавления и двигателя
Систему разбавления и двигатель запускают и прогревают, пока все значения температур и давлений не стабилизируются при максимальной мощности в соответствии с указаниями изготовителя и на основании проверенной инженерной практики.
2.4. Пуск системы отбора проб вредных частиц
Систему отбора проб вредных частиц запускают и обеспечивают ее работу по обходной схеме. Фоновый уровень концентрации вредных частиц в разбавляющем воздухе разрешается определять, пропуская разбавляющий воздух через фильтры для отбора проб вредных частиц. Если используется отфильтрованный разбавляющий воздух, допускается проводить одно измерение до или после испытания. Если же разбавляющий воздух не фильтруется, то допускается проведение измерений до и после испытания с последующим осреднением результатов.
2.5. Регулировка коэффициента разбавления
Действие разбавляющего воздуха должно быть отрегулировано так, чтобы температура разбавленных отработавших газов непосредственно перед входом в первый фильтр не превышала 325 К (52 °C) в любом режиме испытаний. Коэффициент разбавления q должен удовлетворять условию
q >= 4.
Если системами предусмотрены измерения концентрации 
или 
для контроля коэффициента
разбавления, то необходимо измерять содержание или в разбавляющем воздухе в начале и в конце каждого испытания.
Фоновая концентрация или
в разбавляющем воздухе,
измеренная до и после испытания, не должна превышать 100 
и отличаться более чем на 5
в одном измерении от
другого.
2.6. Проверка анализаторов
Анализаторы выбросов вредных веществ должны быть установлены на нуль, а их диапазоны измерений - отрегулированы.
2.7. Испытательный цикл
2.7.1. На испытуемом двигателе необходимо воспроизвести по динамометру последовательность 13 режимов:
|
Номер режима |
Частота вращения |
Процентная |
Коэффициент |
Продолжительность |
|
1 |
Холостой ход |
- |
0,15 |
4 |
|
2 |
A |
100 |
0,08 |
2 |
|
3 |
B |
50 |
0,10 |
2 |
|
4 |
B |
75 |
0,10 |
2 |
|
5 |
A |
50 |
0,05 |
2 |
|
6 |
A |
75 |
0,05 |
2 |
|
7 |
A |
25 |
0,05 |
2 |
|
8 |
B |
100 |
0,09 |
2 |
|
9 |
B |
25 |
0,10 |
2 |
|
10 |
C |
100 |
0,08 |
2 |
|
11 |
C |
25 |
0,05 |
2 |
|
12 |
C |
75 |
0,05 |
2 |
|
13 |
C |
50 |
0,05 |
2 |
2.7.2. Процедура испытаний
Испытания проводят, соблюдая последовательность режимов в соответствии с их номерами в таблице, представленной в 2.7.1.
В каждом режиме двигатель должен работать предписанное время, завершая
изменения частоты вращения и нагрузки в течение первых 20 с. Частоту вращения
следует поддерживать в пределах +/- 50 предписанного значения, а крутящий момент - в пределах
+/- 2% максимального крутящего момента для частоты вращения, на которой проводят
испытание.
По запросу изготовителя последовательность режимов испытания может быть повторена несколько раз, так чтобы накопить достаточно большое количество вредных частиц на фильтре. Изготовитель должен представить подробное описание процедуры получения расчетных данных и методов расчета. Однако выбросы газообразных веществ измеряют только в течение первого цикла.
2.7.3. Показания анализаторов
Показания анализаторов должны быть зарегистрированы на ленточном самописце или получены с помощью эквивалентной системы сбора данных при прохождении потока отработавших газов через анализаторы в испытательном цикле.
2.7.4. Отбор проб вредных частиц
Для выполнения процедуры испытаний необходимо использовать одну пару фильтров (основной и вспомогательный фильтры, см. дополнение 4 к Приложению Д). Коэффициенты весомости, установленные для конкретных режимов в процедуре испытаний, должны быть учтены путем отбора пробы, пропорциональной потоку отработавших газов, в процессе выполнения каждого режима испытательного цикла. Это обеспечивают, как правило, регулированием расхода потока при отборе пробы, времени отбора пробы и/или коэффициента разбавления соответственно, так чтобы удовлетворить критериям, определяющим эффективные коэффициенты весомости, в соответствии с 5.6 настоящего дополнения.
Время отбора пробы для одного режима должно составлять не менее 4 с на 0,01 коэффициента весомости. В каждом режиме отбор проб следует проводить как можно позже - процесс отбора проб вредных частиц необходимо заканчивать не ранее чем за 5 с до окончания каждого режима.
2.7.5. Условия работы двигателя в процессе испытаний
В процессе выполнения каждого режима необходимо записывать частоту вращения двигателя и нагрузку, температуру воздуха и разрежение на впуске, температуру отработавших газов и противодавление выпуска, расход топлива и расход воздуха или расход отработавших газов, температуру воздушного заряда, температуру топлива и влажность. Должны быть также учтены требования к частоте вращения двигателя и нагрузке (см. 2.7.2 настоящего дополнения), которые необходимо выполнять в процессе отбора проб вредных частиц и, в любом случае, в последнюю минуту каждого режима.
Должны быть записаны все дополнительные данные, необходимые для проведения расчетов (см. разделы 4 и 5 настоящего дополнения).
2.7.6. Проверка содержания в пределах контрольной области
Проверка содержания в пределах контрольной области должна быть проведена
непосредственно после завершения режима 13. Двигатель должен быть выдержан в
режиме 13 в течение 3 мин перед началом измерений. Необходимо выполнить три
измерения в различных точках контрольной области, выбранных "органом по
сертификации" <1>. Время каждого измерения должно составлять 2
мин.
--------------------------------
<1> Точки измерений следует выбирать, используя утвержденные статистические методы рандомизации.
Процедура измерений, идентичная процедуре измерения в цикле из 13 режимов, должна
быть выполнена в соответствии с 2.7.3, 2.7.5 и 4.1 настоящего дополнения и
разделом 3 дополнения 4 к Приложению Д.
Расчеты должны быть выполнены в соответствии с разделом 4 настоящего дополнения.
2.7.7. Повторная проверка анализаторов
По завершении испытания необходимо для повторной проверки использовать нулевой поверочный газ и калибровочный газ. Результаты испытания будут признаны приемлемыми, если различия между значениями, полученными до и после испытания, составят менее 2% значения, полученного для калибровочного газа.
3. Испытание ELR
3.1. Установка измерительной аппаратуры
Дымомер и пробоотборники (если их используют) должны быть установлены за глушителем системы выпуска или устройством для окончательной обработки отработавших газов любого типа (если его устанавливают) в соответствии с общими инструкциями по установке, разработанными изготовителем измерительной аппаратуры. Кроме того, должны быть учтены требования раздела 10 международного стандарта ИСО 11614 [4] там, где это применимо.
Перед любыми проверками установки на нуль и калибровки полной шкалы дымомер должен быть прогрет и приведен в стабильное состояние в соответствии с рекомендациями его изготовителя. Если дымомер оборудован системой газовой продувки для предотвращения осаждения сажи на измерительной оптике, эту систему также необходимо привести в действие и отрегулировать в соответствии с указаниями изготовителя.
3.2. Проверка дымомера
Проверки установки на нуль и калибровки полной шкалы необходимо выполнять в
режиме градуировки для определения дымности, поскольку шкала дымности предлагает
две достоверно определяемые точки для калибровки, а именно, 0% дымности и 100%
дымности. Коэффициент светопоглощения, тем самым, корректируют расчетом на
основе измеренной дымности и эффективной базы дымомера 
, декларируемой его изготовителем,
когда инструмент возвращают для тестирования в режим градуировки шкалы для
определения коэффициента светопоглощения k.
При отсутствии препятствий для прохождения светового луча через дымомер показание шкалы должно быть отрегулировано на 0,0% +/- 1,0% дымности. При отсутствии попадания светового луча на светоприемник показание шкалы должно быть отрегулировано на 100,0% +/- 1,0% дымности.
3.3. Испытательный цикл
3.3.1. Подготовка двигателя
Необходимо прогреть двигатель и систему при максимальной мощности, чтобы стабилизировать параметры двигателя в соответствии с указаниями изготовителя. Фаза предварительной подготовки необходима для того, чтобы предотвратить влияние отложений в системе выпуска, образовавшихся в предыдущих испытаниях, на результаты рабочих измерений.
После того как двигатель достигнет стабильного состояния, испытательный цикл необходимо начать в течение (20 +/- 2) с после окончания фазы предварительной подготовки. По запросу изготовителя допускается до выполнения измерительного цикла дополнительно провести пробное испытание для дальнейшей подготовки.
3.3.2. Последовательность проведения испытания
Испытание состоит из трех последовательных ступенчатых увеличений нагрузки при каждой из трех частот вращения двигателя: A (цикл 1), B (цикл 2) и C (цикл 3), определяемых в соответствии с 1.1 Приложения Д, за которыми следует цикл 4 при частоте вращения в пределах контрольной области и при нагрузке от 10% до 100%, выбираемых "органом по сертификации" <1>. Каждый цикл состоит из трех сегментов. В процессе испытаний необходимо по динамометру обеспечивать последовательность выполнения режимов, показанных на рисунке Д.1.
--------------------------------
<1> Точки измерений следует выбирать, используя утвержденные статистические методы рандомизации.
Рисунок Д.1. Последовательность режимов в испытании ELR
а) Двигатель должен проработать на частоте вращения A и при 10% нагрузки в
течение (20 +/- 2) с. Установленная частота вращения не должна выходить за
пределы допустимого отклонения +/- 20 , а установленный крутящий момент - за пределы допустимого
отклонения +/- 2% максимального крутящего момента при используемой в испытании
частоте вращения двигателя.
б) В момент окончания предыдущего сегмента испытания рычаг управления
частотой вращения необходимо быстро передвинуть и затем удерживать в положении
широкого открытия в течение (10 +/- 1) с. При этом необходимо приложить к
двигателю соответствующую нагрузку, чтобы поддерживать частоту вращения
двигателя в диапазоне +/- 150 в течение первых 3 с и в диапазоне +/- 20 в течение оставшейся части
сегмента.
в) Последовательность, описанная в перечислениях (а) и (б), должна быть повторена еще два раза.
г) По окончании третьего сегмента повышения нагрузки двигатель необходимо в течение (20 +/- 2) с отрегулировать на частоту вращения B при 10%-й нагрузке.
д) При работе двигателя на частоте B необходимо выполнить последовательность действий от (а) до (в).
е) По окончании третьего сегмента повышения нагрузки двигатель необходимо в течение (20 +/- 2) с отрегулировать на частоту вращения C при 10%-й нагрузке.
ж) При работе двигателя на частоте C необходимо выполнить последовательность действий от (а) до (в).
и) По окончании третьего сегмента повышения нагрузки двигатель необходимо в течение (20 +/- 2) с отрегулировать на выбранную частоту вращения при любой выбранной нагрузке, превышающей 10%.
к) При работе двигателя на выбранной частоте необходимо выполнить последовательность действий от (а) до (с).
3.4. Оценка достоверности результатов
Относительные среднеквадратичные отклонения средних значений дымности на
каждой частоте вращения испытания 
, рассчитанные в соответствии с 6.3.3 настоящего дополнения на основе
трех последовательных сегментов увеличения нагрузки на каждой частоте вращения,
должны составлять менее 15% среднего значения или 10% предельного значения,
приведенного в таблице 2 (см. 5.2.1), в зависимости от того, какое значение
больше. Если отклонения превышают указанное значение, последовательность
нагрузок необходимо повторить, пока три последовательных сегмента увеличения
нагрузки не будут удовлетворять критерию достоверности.
3.5. Повторная проверка дымомера
Дрейф нуля дымомера после испытаний не должен превышать +/- 5% предельного значения, приведенного в таблице 2 (см. 5.2.1).
4. Расчет выбросов вредных газообразных веществ
4.1. Оценка данных
Для оценки выбросов вредных газообразных веществ необходимо усреднить
графические показания самописцев за последние 30 с работы двигателя в каждом
режиме и на основе этих усредненных показаний и соответствующих данных по
калибровке определить концентрации (conc) HC, CO и в каждом режиме. Допускается
использование других методов записи данных при условии, что они обеспечивают
эквивалентную полноту данных.
Для проверки содержания в пределах контрольной области изложенные выше требования
применимы только для .
Расход отработавших газов 
или расход разбавленных отработавших газов 
, используемый как допустимый
вариант, определяют в соответствии с 2.3 дополнения 4 к Приложению Д.
4.2. Поправка на сухое/влажное состояние
Измеренную концентрацию необходимо привести к влажному состоянию по следующей формуле, если концентрация не была уже измерена на основе влажного состояния.
,
где conc(wet) - концентрация во влажном состоянии;
conc(dry) - концентрация в сухом состоянии.
Для неразбавленных отработавших газов:
и
.
Для разбавленных отработавших газов:
или
.
Для разбавляющего воздуха
.
.
.
Для воздуха на впуске (если его состояние отлично от разбавляющего воздуха)
.
.
,
где 
- масса
воды на 1 кг сухого воздуха, г/кг, в разбавляющем воздухе/воздухе на
впуске;
- относительная влажность
разбавляющего воздуха/воздуха на впуске, %;
- давление насыщенных паров
разбавляющего воздуха/воздуха на впуске, кПа;
- общее барометрическое
давление, кПа.
4.3. Поправка на влажность и температуру для
<!--[if
!supportLineBreakNewLine]-->
Так как выбросы зависят от наружных атмосферных условий, концентрацию необходимо корректировать с
учетом температуры и влажности окружающего воздуха, используя поправочный
коэффициент, вычисляемый по формуле
,
где 
;
;
- температура воздуха,
К;
- влажность воздуха на
впуске, масса воды на 1 кг сухого воздуха, г/кг, определяемая как
,
где 
-
относительная влажность воздуха на впуске, %;
- давление насыщенных паров
воздуха на впуске, кПа;
- общее барометрическое
давление, кПа.
4.4. Расчет массовых расходов выбросов вредных веществ
Массовые расходы выбросов вредных веществ 
, г/ч, для каждого режима
рассчитывают по приведенным ниже формулам, принимая плотность отработавших газов
равной 1,293 кг/м3 при температуре 273 К (0 °C) и давлении 101,3 кПа:
;
;
,
где 
<1>
- средние, с поправкой на фон, концентрации, , вредных веществ в неразбавленных отработавших газах в
каждом режиме, как определено в 4.1 настоящего дополнения.
Если, факультативно, концентрации выбросов газообразных веществ определяют в системе с полным разбавлением потока, то необходимо воспользоваться следующими формулами:
;
;
,
где <1>
- средние, с поправкой на фон, концентрации, , вредных веществ в разбавленных отработавших газах в каждом
режиме, как определено в 4.3.1.1 дополнения 2 к Приложению Д.
--------------------------------
<1> На основе 
- эквивалента.
4.5. Расчет удельных выбросов вредных веществ
Удельные выбросы 
,
г/(кВт x ч), рассчитывают для всех газообразных вредных веществ следующим
образом:
;
;
.
Коэффициенты весомости (WF), используемые в приведенных выше расчетах, выбирают в соответствии с 2.7.1 настоящего дополнения.
4.6. Расчет параметров контрольной области
Для трех контрольных точек, выбираемых в соответствии с 2.7.6 настоящего
дополнения, удельные выбросы измеряют и рассчитывают в соответствии с 4.6.1 настоящего
дополнения, а также определяют интерполяцией результатов, полученных в режимах
испытательного цикла, ближайших к соответствующей контрольной точке, согласно
4.6.2 настоящего дополнения. Затем измеренные значения сравнивают с
интерполированными значениями в соответствии с 4.6.3 настоящего
дополнения.
4.6.1. Расчет удельных выбросов
Выброс для
каждой контрольной точки Z вычисляют по следующим формулам:
;
.
4.6.2. Определение выбросов вредных веществ в испытательных циклах
Удельный выброс в каждой контрольной точке определяют интерполяцией на основе
четырех ближайших режимов испытательного цикла, располагающихся в окрестности
этой точки (точки Z на рисунке Д.2). Для этих режимов (R, S, T и U) используют
следующие определения:
Частота вращения (R) = Частота вращения 
.
Частота вращения (S) = Частота вращения 
.
Нагрузка в процентах (R) = Нагрузка в процентах (S).
Нагрузка в процентах (T) = Нагрузка в процентах (U).
Рисунок Д.2. Интерполяция удельного
выброса для
контрольной точки Z
Удельный выброс в выбранной контрольной точке Z рассчитывают по следующим
формулам:
;
;
;
;
,
где 
- удельные
выбросы в режимах в
окрестности точки Z, рассчитанные в соответствии с 4.6.1 настоящего
дополнения;
- крутящий момент в
режимах в окрестности точки Z.
4.6.3. Сопоставление значений удельных выбросов
<!--[if
!supportLineBreakNewLine]-->
Измеренное значение удельного выброса в контрольной точке 
сопоставляют с интерполированным значением 
по формуле
.
5. Расчет выбросов вредных частиц
5.1. Оценка данных
Для оценки выбросов вредных частиц необходимо для каждого i-го режима
записать общую массу пробы 
, полученную после прохождения отработавших газов через
фильтры.
Фильтры вновь помещают в камеру для взвешивания и выдерживают там не менее 1
ч, но не более 80 ч, а затем взвешивают. Записывают полную массу фильтров и
вычитают из нее массу сухих фильтров (см. 2.1 настоящего дополнения). Масса
вредных частиц 
-
это сумма масс вредных частиц, собранных на основном и вспомогательном фильтрах.
В случае применения поправки на фон записывают массу разбавляющего воздуха 
, прошедшего через фильтры, и массу
вредных частиц 
. Если проводят
более одного измерения, то для каждого измерения определяют отношение 
получают среднее
значение.
5.2. Система с частичным разбавлением потока
Окончательные указываемые в отчетах результаты испытаний, проводимых для
оценки выбросов вредных частиц, получают выполнением расчетов по 5.2.1 - 5.2.4.
Поскольку возможно использование различных методов управления степенью
разбавления, применяют и различные методы расчета для определения 
. Все расчеты должны быть основаны
на средних значениях, полученных в конкретных i-х режимах в процессе отбора
проб.
5.2.1. Изокинетические системы
,
,
где r - отношение площади поперечного сечения изокинетического пробоотборника
к площади
выпускной трубы 
:
.
5.2.2. Системы с измерением концентраций или
<!--[if !supportLineBreakNewLine]-->
,
,
где 
- влажная
концентрация пробного газа в неразбавленных отработавших газах;
- влажная концентрация
пробного газа в разбавленных отработавших газах;
- влажная концентрация
пробного газа в разбавляющем воздухе.
Концентрации, измеренные в сухом состоянии, должны быть преобразованы в концентрации во влажном состоянии в соответствии с 4.2 настоящего дополнения.
5.2.3. Системы с измерением и использованием метода углеродного баланса <1>
,
где 
-
концентрация в
разбавленных отработавших газах;
- концентрация в разбавляющем
воздухе.
Примечание. Концентрация дана в процентах объема на влажной основе.
--------------------------------
<1> Полученное значение действительно только для эталонного топлива, требования к которому установлены в Приложениях Е, Ж и И к настоящему стандарту.
Эта формула выведена в предположении существования углеродного баланса (атомы
углерода, поступившие в двигатель, выбрасываются из двигателя с молекулами
) и получена из
равенств:
и
.
5.2.4. Системы с измерением потока
,
.
5.3. Система с полным разбавлением потока
Указываемые в отчетах результаты испытаний, проводимых для оценки выбросов вредных частиц, должны быть определены в нижеследующих этапах. Все расчеты должны базироваться на средних значениях, полученных в конкретных i-х режимах в процессе отбора проб.
.
5.4. Расчет расхода по потоку вредных частиц
Расход по потоку вредных частиц рассчитывают следующим образом:
,
где
,
,
i = 1, 2, ..., n.
Эти величины определяют за испытательный цикл суммированием средних значений по отдельным циклам в процессе отбора проб.
Массовый расход вредных частиц может быть корректирован по фону следующим образом:
.
Если проведено более одного измерения, отношение необходимо заменить на
среднее значение отношений по всем измерениям.
- для отдельных
режимов
или
- для отдельных
режимов.
5.5. Расчет удельных значений выбросов
Выбросы вредных частиц рассчитывают по формуле
.
5.6. Эффективный коэффициент весомости
Эффективный коэффициент весомости 
для каждого режима рассчитывают следующим
образом:
.
Значения эффективных коэффициентов весомости не должны выходить за пределы диапазона +/- 0,003 (+/- 0,005 для холостого хода) значений коэффициентов весомости, перечисленных в 2.7.1 настоящего дополнения.
6. Расчет значений дымности
6.1. Алгоритм Бесселя
Средние значения мгновенных показателей дымности за 1 с, преобразованных в соответствии с 6.3.1 настоящего дополнения, рассчитывают с использованием алгоритма Бесселя. Алгоритм выполняет функцию фильтра низких частот второго порядка, и его применение требует многократных повторяющихся расчетов для определения коэффициентов. Эти коэффициенты представляют собой функцию времени реакции системы дымомера и частоты выборки. Следовательно, расчеты, предписанные в 6.1.1 настоящего дополнения, должны быть проведены заново всякий раз, когда меняются время реакции системы и/или частота выборки.
6.1.1. Расчет времени реакции фильтра и констант Бесселя
Искомое время реакции для алгоритма Бесселя 
, представляющее собой функцию
времени протекания физической и электрической реакций системы дымомера, как
определено в 5.2.4 дополнения 4 к Приложению Д, рассчитывают по
формуле
,
где 
- время
физической реакции, с;
- время электрической
реакции, с.
Расчеты для определения отсекаемой частоты фильтра основаны на шаге итерации
s <= 0,1 при расчете реакции на ступенчатое входное воздействие, изменяющееся
от 0 до 1 (см. Приложение К). Время реакции определяют как отрезок времени,
прошедший с момента, когда функция Бесселя для этого шага достигает 10%
, и до момента, когда
она достигает 90% 
. Это должно
быть обеспечено итерацией по 
до момента 
.
Первую итерацию для определяют по формуле
.
Константы Бесселя E и K рассчитывают по формулам:
;
,
где D = 0,618034;
и
.
6.1.2. Расчет алгоритма Бесселя
Подставляя значения констант E и K, полученные по приведенным выше формулам,
среднюю реакцию по Бесселю 
на ступенчатый импульс 
рассчитывают по формуле
,
где 
;
;
.
Моменты времени 
и 
необходимо интерполировать. Разность между значениями и определяет время реакции для данного значения . Если это время реакции
недостаточно близко к требуемому времени реакции, итерацию следует продолжить до
момента, когда реальное время реакции окажется в диапазоне +/- 1% требуемого
времени реакции, т.е. будет выполнено условие
.
6.2. Оценка данных
Измерения дымности следует проводить с частотой не менее 20 Гц.
6.3. Определение дымности
6.3.1. Преобразование данных
Поскольку принцип действия всех дымомеров основан на измерении прозрачности,
значения дымности получают путем преобразования прозрачности 
в коэффициент светопоглощения
k по формулам:
;
,
где k - коэффициент светопоглощения, 
;
- эффективная оптическая
база дымомера, м;
N - дымность, %;
- прозрачность, %.
Преобразование должно быть проведено до того, как будут предприняты любые дальнейшие шаги по обработке данных.
6.3.2. Расчет дымности, осредненной по Бесселю
Соответствующая отсекаемая частота является одним из факторов, формирующих требуемое время
реакции фильтра . Если эта
частота уже определена итеративными вычислениями в соответствии с 6.1.1
настоящего дополнения, необходимо вычислить соответствующие константы E и K
алгоритма Бесселя. Затем алгоритм Бесселя необходимо применить к мгновенным
значениям следов дымности (значениям коэффициента k), как определено в 6.1.2
настоящего дополнения:
.
Алгоритм Бесселя рекурсивен по своей природе. Следовательно, он нуждается в
первичных входных величинах 
и 
, а также в
первичных выходных величинах 
и 
для
запуска алгоритма. Эти величины могут быть приняты равными нулю.
Для каждого шага нагрузки при трех частотах вращения A, B и C максимальное
значение 
для 1 с
должно быть выбрано из индивидуальных значений для каждого измерения дымности.
6.3.3. Окончательные результаты
Средние значения дымности (SV) в каждом цикле (при частотах вращения A, B и C) рассчитывают следующим образом:
для испытательной частоты A: 
;
для испытательной частоты B: 
;
для испытательной частоты C: 
,
где 
-
максимальное среднее односекундное значение по Бесселю дымности для каждого из
трех ступенчатых колебаний нагрузки.
Окончательное значение получают следующим образом:
.
